克拉多尼瑪水母的大小約為小指指甲大小，可以在兩到三天內再生斷掉的觸手，但如何再生呢?包括蠑螈和昆蟲在內的各種物種的功能組織再生依賴于形成芽基的能力，芽基是一團未分化的細胞，可以修復損傷并長成缺失的附屬物。水母與珊瑚和海葵等其他刺胞動物一樣，表現出很高的再生能力，但它們如何形成關鍵的芽基至今仍然是個謎。

日本的一個研究小組發現，干細胞樣增殖細胞——正在積極生長和分裂，但尚未分化成特定的細胞類型——出現在受傷部位并幫助形成胚基。

研究結果發表在科學雜志PLOS Biology上。

“重要的是，芽基中的這些干細胞樣增殖細胞與觸手中的常駐干細胞不同，”東京大學藥學研究生院講師 Yuichiro Nakajima 說。“修復特異性增殖細胞主要有助于新形成觸手的上皮(薄外層)。”

中島說，觸手內部和附近存在的常駐干細胞負責在穩態和再生過程中產生所有細胞譜系，這意味著它們維持和修復水母一生中所需的任何細胞。修復特異性增殖細胞僅在受傷時出現。

中島說：“駐留干細胞和修復特異性增殖細胞共同作用，可以在幾天內快速再生功能性觸手。”他指出，水母利用觸手捕獵和進食。

第一作者 Sosuke Fujita(與 Nakajima 藥學研究生院同一實驗室的博士后研究員)表示，這一發現幫助研究人員了解不同動物群體之間芽基形成的差異。

“在這項研究中，我們的目的是解決芽基形成的機制，使用刺胞動物水母Cladonema的觸手作為非兩側對稱動物或在胚胎發育過程中不形成兩側或左右兩側的動物的再生模型，”藤田解釋說，這項工作可能會從進化的角度提供見解。

例如，蠑螈是能夠再生四肢的兩側對稱動物。它們的四肢含有僅限于特定細胞類型需求的干細胞，這一過程似乎與在水母中觀察到的修復特異性增殖細胞類似。

Fujita 表示：“鑒于修復特異性增殖細胞與兩側對稱蠑螈四肢中的限制性干細胞類似，我們可以推測修復特異性增殖細胞形成的芽基是動物進化過程中復雜器官和附肢再生獨立獲得的共同特征。”說。

然而，在芽基中觀察到的修復特異性增殖細胞的細胞起源仍不清楚，研究人員表示，目前用于研究起源的工具太有限，無法闡明這些細胞的來源或識別其他不同的干細胞樣細胞。細胞。

“引入能夠追蹤特定細胞譜系并在Cladonema中進行操作的遺傳工具至關重要，”Nakajima 說。“最終，了解包括水母在內的再生動物的芽基形成機制，可能有助于我們識別提高我們自身再生能力的細胞和分子成分。”