海参离体组织在普通海水中存活、愈合并生长数年，揭示了再生和生物医学研究的全新模型。
一项偶然的观察，让科学家们有了一项发现，它挑战了生物学中最基本的假设之一：离体动物组织最终会死亡。相反，研究人员发现，从海参身上取下的组织在普通海水中存活、活跃并生长了三年多。
这项研究标志着首次记录了在非无菌、非严格控制的实验室环境下，离体组织长期存活并持续发育的案例。这些发现引发了关于细胞寿命和再生极限的深刻问题。
除了其生物学意义外，这项发现还可以为研究人员提供一个研究组织生长和愈合的简单新模型，可能规避传统细胞培养相关的一些伦理和后勤障碍。
这项研究由纽芬兰纪念大学的科学家主导，并由大西洋科学比格罗实验室高级研究科学家Rachel Sipler参与，近期发表于《科学进展》（Science Advances）期刊。
Sipler表示：“我们尚未培养出完整的新海参，但在组织移除数年后，我们观察到了细胞惊人的生长和多样化。这就像蜥蜴断尾。我们知道有些蜥蜴能长出新尾巴；而我们现在讨论的是，这条尾巴能否长出一条新蜥蜴。”
自20世纪中叶以来，研究人员已开发出“永生”细胞系，如著名的HeLa细胞，它们能在实验室环境中无限增殖。然而，以往的组织培养仅能在严格控制的“无菌”（axenic）条件下存活，即排除细菌和其他微生物。即便在这些条件下，它们也未表现出相同的愈合、生长或独立运动迹象。
许多棘皮动物（包括海参在内的门类）以其卓越的再生能力和可忽略的细胞衰老而闻名。然而，人们一直认为，失去的组织最终会腐烂或死亡。但正如Sipler所说的“敏锐观察”的结果，研究人员注意到，从海参管足上丢弃的一些组织在数周后并未腐烂，反而似乎在生长。
为进一步探究，研究团队对三种冷水海参物种——Psolus fabricii的足部、身体和触手组织进行了实验。
实验结果显示，这些组织表现出细胞多样化、免疫系统活性和组织重组的迹象。尽管缺乏口腔，这些组织似乎通过吸收溶解在海水中的氨基酸来获取营养。当研究人员在三年多后结束实验以发表研究成果时，这些组织依然活跃。Sipler指出，其在充满挑战的自然环境中持续存活的能力，使其与其他组织培养物截然不同。
她表示：“自然海水几乎是我们实验中能采取的微生物最多样、最不洁净的环境。然而，这个富含细菌和有机物的丰富环境实际上滋养了它们，并使这些组织得以愈合和生长。”
作者们认为，这些发现可能对生物医学科学和工程产生重大影响，包括在组织再生和抗菌愈合方面的潜在进展。
这种保存下来的组织也可能成为研究和教育的宝贵工具。除了在培养中保持其结构复杂性外，它在实验室中相对容易培养。由于它来自无脊椎动物，因此比人类或脊椎动物细胞系面临更少的监管限制，这使其在法律限制或生物安全资源有限的环境中特别有用。
格洛斯特海洋基因组学研究所科学主任Andrea Bodnar（未参与此项研究）评论道：“这项发现强调了海洋蕴藏着深不可测的生物创新。海参组织外植体能够在自然海水中独立愈合、重组并存活数年，这提出了一种全新的生物韧性和组织再生模型。”
Sipler表示，这一发现也凸显了我们对海洋生物及其潜在科学价值的了解仍有多少未知。
她总结道：“科学上最伟大的进步往往发生在你找到研究对象的自然对应物时。这个物种拥有这种开创性的能力，而我们却一无所知。这提醒我们，海洋环境中还有多少有待发现，以及保护这些可能蕴含着宝贵知识的资源是多么重要。”