水母拥有可再生细胞的独特能力，仅有4毫米左右的灯塔水母被发现甚至可以“逆生长”，有人称其为“长生不老”的生物。日本科学家正在揭示赋予水母这些非凡“超能力”的细胞机制。“目前我们的生物学知识相当有限，因为大多数研究都是用所谓的模型动物进行，例如老鼠、苍蝇、蠕虫和鱼等。鉴于地球上存在数百万种物种，研究各种动物并拓宽我们的知识是很重要的。”日本跨学科前沿研究所助理教授中岛裕一郎说。以蛰刺细胞命名的刺水母已经在地球上存在了5亿多年。水母具有有趣生物特征，例如它们有蛰刺细胞，也可以称为中枢神经细胞，主要用来捕捉猎物。它们具有独特的细胞机制，这些动物不是双侧对称的，也具有再生身体部分的能力，这是包括人类在内的大多数复杂动物已经丧失的一个特征。这些早期分化的原始动物可以在帮助我们更好地理解像我们人类这样的双侧对称动物的进化生物学方面发挥关键作用。研究人员使用了CladonemaPacificum水母，一种来自刺胞动物门的水母物种，具有分枝触须。研究人员揭示细胞增殖的空间模式及其在水母发育和再生过程中的作用，目的是为了建立这些现象的细胞基础。为了研究食物摄取后细胞增殖在枝管水母的身体大小、附肢形状和再生中的作用，研究人员检查了水母微观细胞分布，这些细胞分布在通过细胞分裂进行DNA复制中起关键作用的。他们在枝管水母上发现不同的增殖细胞群，它们身体伞状部分的细胞增殖是均匀的，而触须中的细胞增殖是聚集的。在停止进食或使用细胞抑制剂阻断细胞增殖后，研究人员发现水母身体尺寸生长受到抑制，他们还观察到触手分支、干细胞分化为蛰刺细胞和再生方面的缺陷。这些结果表明，处于自由游动的成年水母拥有活跃的增殖细胞，这些细胞在控制体型、触手形状和再生方面起着关键作用此外，研究人员发现，当没有食物时，水母在24小时后会逐渐变小，这表明它们对食物的可用性很敏感，能够适应环境条件下的新陈代谢变化。中岛裕一郎认为，细胞增殖的分子控制是破解水母生长和再生的关键。研究人员还计划调查水母两个不同成年阶段之间的差异，他们将确定与不同发育和再生环境相关的基因变化，并计划引入基因工具来操纵基因。