一项偶然的观察让科学家们发现了一个挑战生物学基本假设的现象：被切下的动物组织并非必然死亡。研究人员发现，从一种冷海参（Psolus fabricii）身上分离的组织在普通海水中存活、活跃并持续生长了超过三年。这项研究首次记录了废弃组织在非无菌、非严格控制的实验室环境中长期存活并发展的案例，引发了关于细胞长寿和再生极限的深刻问题。
意外发现：从“僵尸”组织到再生奇迹
研究的主要作者、来自Bigelow海洋科学实验室的高级研究科学家Rachel Sipler表示，这一发现源于一次“敏锐的观察”。研究团队注意到，从海参管足上切下的一些组织在数周后并未腐烂，反而似乎在生长。Sipler形容道：“我们还没有培育出完整的新海参，但我们看到了令人惊叹的细胞生长和分化，这发生在组织被移除数年后。这就像蜥蜴失去尾巴——我们知道有些蜥蜴能长出新的尾巴，但我们现在讨论的是，尾巴能否长出一只新蜥蜴。” 自20世纪中期以来，研究人员已经开发出“永生”细胞系，如著名的HeLa细胞，它们能在实验室中无限增殖。然而，之前的组织培养只能在严格控制的“无菌”条件下存活，且未表现出愈合、生长或独立移动的迹象。许多棘皮动物（包括海参）以其惊人的再生能力和几乎不衰老的细胞而闻名，但失去的组织通常被认为最终会腐烂或死亡。
实验揭示：组织如何在自然海水中存活并生长
为了深入研究，团队从三只Psolus fabricii个体的管足、身体和触手取组织进行实验。结果显示，这些组织表现出细胞分化、免疫系统活动和组织重组的迹象。尽管没有嘴巴，组织似乎通过吸收海水中溶解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成果时，组织仍然活跃。Sipler强调：“天然海水是微生物多样性最丰富、实验上最不清洁的环境。然而，这个充满细菌和有机物的丰富环境实际上在滋养这些组织，让它们愈合和生长。” 这种在挑战性环境中持续存在的能力，使其区别于其他组织培养。研究还使用5-溴-2'-脱氧尿苷染色显示，切除的管足组织在一年后与数年后相比，伤口闭合和愈合程度显著增加，颜色从红色变为更浅的白色和粉色，反映了色素细胞形成和健康组织聚集，以及透明结缔组织的进展。
生物医学潜力与海洋科学启示
作者认为，这一发现可能对生物医学和工程学产生重大影响，包括组织再生和抗菌愈合方面的潜在进展。保存的组织也可能成为研究和教育的宝贵工具：它能在培养中保持结构复杂性，且相对容易在实验室中生长。由于来自无脊椎动物，它比人类或脊椎动物细胞系面临更少的监管限制，适用于法律限制或生物安全资源有限的场景。Gloucester海洋基因组研究所的科学主任Andrea Bodnar（未参与该研究）评论道：“这一发现突显了海洋蕴藏着极其意外的生物创新。海参组织外植体能在天然海水中愈合、重组并独立存活数年，这为生物韧性和组织再生提供了一个全新的模型。” Sipler补充说，这一发现也强调了我们对海洋生物及其潜在科学价值知之甚少。“科学的最佳进步来自于找到你正在研究的自然类似物。这个物种拥有这种开创性的能力，而我们之前毫不知情。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宝贵知识的资源是多么重要。”