江蘇
在一項新發(fā)表于《自然·通訊》雜志的研究中，一組研究人員發(fā)現(xiàn)，一種淡水螺類——福壽螺（
Pomacea canaliculata的眼睛能實現(xiàn)完全再生。更關(guān)鍵的是，這項研究還展示了福壽螺的眼睛與人類眼睛在解剖結(jié)構(gòu)和基因?qū)用娴亩嗵幑餐?/strong>
器官再生
我們的身體器官就像一座座精密的工廠，在胚胎發(fā)育時期被逐步建造完成。可惜的是，對大多數(shù)動物而言，一旦“工廠”搭建完成，就會失去重新再生新生器官的能力。以人類為例，如果失去一個器官，往往是不可逆的。
不過，大自然中總有“例外”。一些動物在特定組織或特定年齡仍然能夠保持再生能力；還有一些更為神奇的生物，能從身體殘片重新長出完整個體。
在所有器官中，眼睛尤為特殊，它是感知世界的窗口。人類的眼睛可被歸類為所謂的照相機型眼，由一個具有保護(hù)作用的角膜、一個用于聚焦光線的晶狀體、以及一個包含了數(shù)百萬個光感受器細(xì)胞的視網(wǎng)膜組成。它就像一臺生物相機，能形成高分辨率的圖像。
除了人類之外，這種眼睛存在于所有脊椎動物中，還出現(xiàn)在部分蜘蛛和軟體動物身上。但遺憾的是，照相機型眼一旦嚴(yán)重受損，幾乎無法修復(fù)——就像相機鏡頭碎了，是無法靠自己“重新長出來”的。
一種非凡的蝸牛
早在1766年，生物學(xué)家斯帕蘭扎尼（Lazzaro Spallanzani）就記錄過一個驚人的現(xiàn)象：被切除頭部的庭園蝸牛（
Helix aspersa）能夠再生出整個頭部。近些年來，也有研究報告指出，一些腹足類動物能夠再生其視覺系統(tǒng)。
這些初步發(fā)現(xiàn)表明，腹足類或許能成為探索照相機型眼再生的潛在模式生物。但要真正開展分子和遺傳學(xué)層面的研究，還需要一種既具備再生能力，又能進(jìn)行基因組操作的理想實驗對象。
因此，在新的研究中，研究人員將目光投向了福壽螺——一種原產(chǎn)南美的淡水腹足類動物，隸屬于福壽螺科。它不僅生命力頑強、繁殖力高、能在實驗室順利養(yǎng)殖，而且其基因組已經(jīng)完成測序，非常適合用于遺傳學(xué)研究。
福壽螺。（圖/Accorsi et al. via Stowers Institute）
更重要的是，福壽螺不僅擁有照相機型眼，還具有驚人的再生能力。因此，研究人員將它確立為一種探索復(fù)雜感覺器官再生的理想研究對象。
眼睛如何再生？
研究人員系統(tǒng)地描繪了福壽螺的照相機型眼的結(jié)構(gòu)，并觀察到它們在眼睛被完全切除后，依然能長出新的完整眼睛！整個過程大約持續(xù)28天，經(jīng)歷多個階段。
首先是創(chuàng)口必須愈合，以防感染和體液流失，這通常需要大約24小時。隨后，未特化的細(xì)胞在創(chuàng)口區(qū)域遷移并增殖，在接下來大約一周半的時間內(nèi)，這些細(xì)胞分化并開始形成晶狀體、視網(wǎng)膜等結(jié)構(gòu)。到術(shù)后的第15天，包括視神經(jīng)在內(nèi)的各項眼部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)，但這些結(jié)構(gòu)仍需數(shù)周時間繼續(xù)成熟與增長。
（圖/Accorsi et al. via Stowers Institute）
此外，研究團(tuán)隊也分析了再生過程中的基因活性。他們發(fā)現(xiàn)，在眼睛被切除的最初階段，與正常的成年福壽螺眼相比，大約有9,000個基因的表達(dá)水平發(fā)生變化；28天后，仍有1175個基因維持差異表達(dá)。這表明，盡管一個月時外觀上已接近完全發(fā)育，但徹底成熟可能需要更久。
背后的基因秘密
為更好地理解基因如何調(diào)控再生，研究團(tuán)隊創(chuàng)建了基于CRISPR–Cas9的基因編輯技術(shù)，思路是定點改變特定基因，然后觀察其對個體的影響，從而推斷基因組不同部分的功能。
在測試中，他們重點關(guān)注了一個關(guān)鍵基因——pax6。已知在人類、小鼠與果蠅中，
pax6主導(dǎo)著腦與眼的發(fā)育與建構(gòu)。
研究人員讓福壽螺胚胎中的
pax6基因失去功能，結(jié)果顯示：這些 福壽螺會在發(fā)育中缺失眼結(jié)構(gòu)——它們完全長不出眼睛。這說明，pax6對福壽螺最初的眼睛發(fā)育不可或缺
現(xiàn)在，他們正在推進(jìn)下一步研究：檢驗pax6是否也參與眼睛的再生。為此，研究人員需在成體福壽螺中關(guān)閉或破壞
pax6的功能 ，以檢測它們的其再生能力。
與此同時，他們還在研究其他與眼睛相關(guān)的基因，包括編碼晶狀體或視網(wǎng)膜等特定結(jié)構(gòu)的基因，以及調(diào)控
pax6的 基因。
或許能借鑒給人類
一個有趣的問題是：新長出的眼睛真的能“看見”嗎？
目前，研究人員還沒有直接證據(jù)確認(rèn)它們能否真正看見。但從解剖學(xué)上看，所有成像所需的組件都已具備。研究團(tuán)隊計劃設(shè)計行為學(xué)實驗，來驗證福壽螺是否能用再生的眼睛像原本一樣感知光與圖像。
這項研究表明，科學(xué)家終于擁有了一個既能完全再生的照相機型眼，又能進(jìn)行遺傳學(xué)研究的模式動物，來探索眼睛的再生機制。如果我們能徹底理解福壽螺是如何做到眼睛再生的，那么或許有一天，人類的眼睛損傷也有機會得到逆轉(zhuǎn)。
#參考來源：
https://www.nature.com/articles/s41467-025-61681-6
https://www.stowers.org/news/seeing-with-fresh-eyes-snails-as-a-system-for-studying-sight-restoration
https://www.ucdavis.edu/news/snails-eyes-grow-back-could-they-help-humans-do-same
#圖片來源：
封面圖&首圖：Accorsi et al. via Stowers Institute
特別聲明：以上內(nèi)容(如有圖片或視頻亦包括在內(nèi))為自媒體平臺“網(wǎng)易號”用戶上傳并發(fā)布，本平臺僅提供信息存儲服務(wù)。
Notice: The content above (including the pictures and videos if any) is uploaded and posted by a user of NetEase Hao, which is a social media platform and only provides information storage services.
