Science子刊：寻找永远年轻的干细胞

海葵Nematostella vectensis可能是不朽的。由维也纳大学的Ulrich Technau领导的发育生物学家利用分子遗传学方法，首次在海莲花中发现了多能干细胞的可能候选者。这些干细胞是由进化高度保守的基因调控的，在人类中，这些基因通常只在卵细胞和精子细胞的形成中活跃，但却赋予了刺胞动物等古老动物门高度的再生能力，甚至可以避免衰老。研究结果目前发表在科学的进步并且还可以为未来人类衰老过程提供见解。

“我们的寿命和我们的干细胞一样长”是一个有点大胆但本质上是准确的说法。干细胞有助于人体各种细胞和组织的不断更新，例如血细胞、皮肤或头发。如果干细胞失去这种能力，或者它们的数量在生命过程中减少，身体就会衰老或产生疾病。因此，干细胞是生物医学研究的热点。

虽然人类和大多数脊椎动物只能再生某些器官或肢体的一部分，但其他动物群体的再生机制要强大得多。这种能力是由多能干细胞或多能干细胞实现的，这些干细胞可以形成(分化)几乎所有的身体细胞类型。海葵Nematostella vectensis也是高度再生的:它可以通过出芽进行无性繁殖，也没有衰老的迹象，这使得它成为干细胞研究的一个有趣的主题。然而，研究人员尚未能够在这些动物中识别出任何干细胞。

使用新的“单细胞基因组学”方法，Technau和他的团队可以根据特定的转录组谱来识别复杂生物体的细胞，并确定它们是从哪些干细胞发育而来的。来自维也纳大学的第一作者Andreas Denner解释说:“通过结合单细胞基因表达分析和转基因，我们现在已经能够识别海葵中形成分化细胞(如神经细胞和腺细胞)的大量细胞，因此它们是多能干细胞的候选细胞。”由于它们的体积很小，直到现在才被发现。

这些潜在的干细胞表达进化上高度保守的基因nanos和piwi，这使得包括人类在内的所有动物的生殖细胞(精子和卵细胞)的发育成为可能。通过使用CRISPR基因剪刀特异性地突变nanos2基因，科学家们还能够证明该基因对于海葵生殖细胞的形成是必要的。在其他动物身上也发现，这种基因对配子的产生至关重要。

这证明了这种基因功能大约在6亿年前出现，并一直保存到今天。在未来的研究中，Ulrich Technau和他的团队现在想要调查海葵干细胞的哪些特殊特性是其潜在的长生不老的原因。