棘皮動物再生研究進(jìn)展

1、棘皮動物再生研究進(jìn)展棘皮動物再生研究進(jìn)展摘要：摘要：動物再生是一個長期存在的現(xiàn)象，再生現(xiàn)象在動物界廣泛存在但不同動物替換身體缺失部位的能力存在很大差異，這也成為生物學(xué)家困擾已久的問題。而棘皮動物憑借極強(qiáng)的再生能力在進(jìn)化上和發(fā)育上與脊椎動物具有許多相似性等優(yōu)點(diǎn)成為在器官、組織、細(xì)胞和分子水平上研究后口動物再生過程與再生機(jī)理的理想模式動物。本文通過綜合該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀和成果對動物再生特別是棘皮動物再生的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。關(guān)鍵詞：關(guān)鍵詞：動物

2、再生；差異；棘皮動物再生是指失去的身體部分的恢復(fù)，可以發(fā)生在多個水平的生物組織中，是由各種損害引起的，可以發(fā)生在生命周期的不同部分，發(fā)育的過程存在多樣性，再生的結(jié)構(gòu)與原來的高度相似[1]。棘皮動物是一類再生能力極強(qiáng)的后口無脊椎動物它們常通過無性繁殖方式進(jìn)行再生。大量研究表明棘皮動物不僅可以快速再生出丟失或損傷的器官而且還具有后口動物的典型發(fā)育特征是在器官、組織、細(xì)胞和分子水平上研究后口動物再生過程與再生機(jī)理的理想模式動物[23]。關(guān)于再

3、生的研究始于17世紀(jì)，如AbrahamTrembley的工作記錄了大量關(guān)于水螅的再生性能，且明確指出動物在再生失去身體部分的能力有很大的差異。對棘皮動物的再生研究開始于20世紀(jì)中葉，近幾十年對其再生過程與再生機(jī)理進(jìn)行了研究取得了許多重要研究成果。1再生的起源再生的起源基于系統(tǒng)發(fā)育分布，再生與多細(xì)胞的起源可能是一致的出現(xiàn)在早期的動物中。再生和其他形式的發(fā)展之間的有廣泛的相似性，特別是后期胚胎發(fā)育，表明再生起源于一個發(fā)育的偶然現(xiàn)象，而不是通

4、過一個獨(dú)立的程序一步一步的完成。根據(jù)偶然現(xiàn)象假說，再生最初是（某些譜系或者結(jié)構(gòu)現(xiàn)在仍然是）可存取的發(fā)育程序的自然結(jié)果，即某一結(jié)構(gòu)丟失時(shí)的自動修復(fù)。不同的動物，在再生和無性繁殖，組織穩(wěn)態(tài)和生長，甚至胚胎發(fā)育它們的相似之處是顯而易見的，與偶然現(xiàn)象假說一致。此外，基礎(chǔ)動物，如海綿和刺胞動物，無性繁殖及后胚胎發(fā)育尤為常見，這表明早期動物可能由再生進(jìn)化成不同的發(fā)育曲目。偶然現(xiàn)象引起再生是相對容易的，還應(yīng)該考慮的是因?yàn)橐@得二次收益一些動物再生的可

5、能性。偶然現(xiàn)象假說并不排除選擇作用再早期再生演化的作用。捕食或其他攻擊性生物相互作用是主要的選擇壓力，有利于今天的再生，但是現(xiàn)有的證據(jù)表明，食肉動物在早期階段缺席動物進(jìn)化。然而，非生物因素也可以是組織損失和再生的重要原因。因此，非生物性損傷在其早期演化過程的有一定的作用，有利于再生。2棘皮動物的再生棘皮動物的再生棘皮動物的再生會發(fā)生在多種器官上，本文就棘皮動物腕、內(nèi)臟、肌肉、外附屬物以及幼蟲再生的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。2.1棘皮動物的腕再生

6、棘皮動物的腕再生腕的再生是長腕棘皮動物的典型特征之一。這些棘皮動物的腕在自身誘導(dǎo)或外部因素(如高溫、缺氧、污染等)作用下常常發(fā)生自割[4]然后迅速再生出所丟失部分。對棘皮切為二后每個部分均能再生出1個完整的新幼蟲。海參早期五觸手幼蟲的觸須在斷掉后10d內(nèi)也能完全再生出來[18]。3研究展望研究展望雖然對于再生的原因和發(fā)展的研究已經(jīng)取得了重要的進(jìn)展，一些重要的問題仍然未知，主要可以通過以下幾點(diǎn)深入研究：1）再生能力是否會隨著時(shí)間變化而增加

7、2）對于已經(jīng)丟失的再生能力能否再重建3）再生損失的相關(guān)因素以及再生損失時(shí)通過什么樣的機(jī)理來實(shí)現(xiàn)。同時(shí)雖然近年來棘皮動物再生得到了越來越多的重視對再生過程中傷口的愈合、生長、形態(tài)發(fā)生以及分化均取得了可喜的研究進(jìn)展。但對棘皮動物的再生研究仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于在其胚胎發(fā)育方面所取得的成就許多基本問題仍未得到解決尤其是在細(xì)胞和分子水平上的調(diào)控機(jī)制還不清楚。因此仍然需要做大量而深入的研究工作以全面解決再生中的一些關(guān)鍵問題。參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)[1]E.Bel

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