被切下的一块肉，自己在海水里活了三年，或许还能一直活下去

图片来源：Emaline Montgomery 

撰文 | 二七

审校 | Clefable

人类虽然时常自诩“高级动物”，却失去了最基本的一些能力，比如再生。

作为一名人类，如果你身体的某个部件不幸脱离，那么留给你和这个部件的时间可能只剩下了几小时——对于断肢再植手术而言，黄金时限是6~8小时，一旦超过这个时间，断肢的细胞就会发生不可逆的坏死，让再植手术的成功率大幅下降。

相比之下，一种名为Psolus fabrricii的海参却展现出了令人震惊的能力。在最近发表于《科学·进展》（Science Advances）的一项研究中，这种海参脱落的组织，在海水中单独生活了3年。尽管这些脱离的组织无法移动，似乎也不能进食，但它一直活着，甚至还发生了一些形态变化，直到三年后实验被人为停止。

图片来源：原论文

LiPfe

Psolus fabricii是一种生活在大西洋和北冰洋冰冷海水中的海参，它的腹部柔软，长着一圈管足——这就像海参的脚，帮助它们固定在坚硬的海底基质上。不过其实这些管足也很容易受伤脱落。

毕格罗海洋科学实验室的高级研究科学家雷切尔·西普勒（Rachel Sipler）和同事就是在这种情况下注意到这些脱落部位的。她的实验室致力于气候和海洋生态的研究，海参正是他们的主要研究对象之一。

一次巧合下，研究人员从实验室的水箱中取出海参时，海参的一些管足脱落，黏在了玻璃上。然而过了几天，研究者注意到这些管足还在。过了几周、甚至几个月，这些管足依然鲜活地躺在那里，甚至还有所生长。

于是，研究团队决定开展一项正式实验。他们从三只Psolus fabricii海参身上切除了部分管足和背部“软刺”，然后把这些切下来的组织放在普通的天然海水中。海水没有消毒，研究团队也没有在再做任何有助于这些组织存活的操作，但这些被切下来的部分全都活着，而且一活就是三年。

研究者给这些离体的组织起了一个名字：LiPfe，意为“永生的Psolus fabricii组织”（living immortal P. fabricii explants）。

管足组织在切除一年后（上图）与切除数年后的对比（图片来源：Sara Jobson）

重启参生

LiPfe活下来的第一步是愈合和收缩。就像所有受伤部位一样，当管足刚刚被切断时，伤口边缘的皮肤和结缔组织发生破裂，一片混乱。但在短短两天内，受损部分脱落，管足的伤口开始愈合。到了第6天，健康的组织向内卷曲，完全封闭了伤口部位。

整个LiPfe在第一周的直径缩小了23%。但在其内部，还有大量细胞正在有丝分裂——它还在生长。在离体后的60~120天，LiPfe恢复到了初始的大小。而在一年后，它们比刚切下来时还长大了12%。

与此同时，LiPfe还在替换自己的组成部分。一根管足的结构包括表皮、结缔组织、神经、肌肉组织，以及内部中空的管腔——这原本是用来连接整个海参的水管系统，会通过内部体液的流入流出，控制管足的伸缩。

不同时间切除组织形态对比，DPE表示切除后时长（图片来源：原论文）

但现在LiPfe不需要这些结构了，它开始逐渐拆除自己用不上的部分。体腔细胞（无脊椎动物体内负责识别和吞噬入侵者和坏死组织的细胞）分解了肌肉组织。随后，结缔组织取而代之，并一跃成为LiPfe内部最主要的成分。到了180天时，LiPfe的肌肉组织和管腔完全消失了，整体完全由超过70%的结缔组织和不足30%的表皮组成。

即使从外表来看，也能清楚意识到LiPfe的变化。刚被切下来时，LiPfe整体是橘红色的，随后它逐渐褪色，变成了带有一些橘色斑点的白色。这些橘色的区域聚集成了小团块，并向中心迁移，使得LiPfe的外缘开始变得透明。

一年之后，LiPfe已经变成了与当初的管足截然不同的样子。乍看之下，它就像一个巨大的细胞一样，在透明的外表皮内部聚集着一团橘色的组织。在离体一年后，它的外表和内部成分都基本稳定了下来。

“观察到这些组织在脱离本体数年之后，依然展现出惊人的细胞生长与分化能力，”这项研究的作者之一西普勒在一份新闻稿中表示，“这就像蜥蜴断尾——我们知道有一些蜥蜴能长出新尾巴，而我们现在探讨的是，断尾能否长出一只新蜥蜴。”

不同时间段LiPfe成分对比（图片来源：原论文）

何为永生

尽管LiPfe几乎是完成了一次改头换面，但它始终没有发育出一个对动物来说极其关键的部位——消化系统。从刚切下来一直到三年后，LiPfe没有发育出任何类似口的结构，也没有任何类似消化系统的结构出现。这引出了另一个问题：它们靠什么获得足够细胞分裂和生长的能量？

为了测试，研究团队提供了一些用同位素标记的氨基酸和铵离子。结果显示，LiPfe似乎可以直接吸收溶解态的氨基酸。“天然海水几乎是实验室中微生物最丰富、最不干净的选择，”西普勒表示，“然而，这个充满细菌和有机物的丰富环境为它们提供了养分，让组织可以愈合和生长。”

研究团队还尝试在其他的海参物种中，进行类似的切除实验。然而只有Psolus fabricii展现出了这样的能力——在其他物种中，最成功的一种海参，它的组织在离体3个多月后就死亡了。

研究团队还给这些来自Psolus fabricii的橘色小球起了一个昵称：“实验室小僵尸”（little lab zombies）。“因为我们不知道它们算是活着还是死了，”这项研究的第一作者、加拿大纽芬兰纪念大学的萨拉·乔布森（Sara Jobson）在接受《科学美国人》（Scientific American）采访时说道。显然，这些小球不会繁殖、没有嘴巴、也无法凭借自身移动。然而它们却依然在生长，甚至有可能继续活下去，“我们尚未观察到任何它们正在退化或死亡的迹象。”

目前，LiPfe还远不能被称为 “永生”，因为还需要进一步的研究才能证明这一点，例如观察LiPfe的端粒在经历多次细胞分裂后是否能保持相同的长度。

端粒是染色体末端的结构，它们并不编码信息，但可以保护真正携带信息的DNA不受破坏。端粒总是被比喻成鞋带末端的塑料包头。普通体细胞每分裂一次，端粒会缩短一点，当端粒缩短到一定程度，细胞就进入了衰老阶段。

而著名的“永生”的海拉细胞就可以避免这样的命运。它具有活跃的端粒酶，可以反复复制端粒，阻止端粒变短。海拉细胞来自一位20世纪的女性——海瑞塔·拉克斯（Henrietta Lacks）——的宫颈癌细胞。医生在未经告知的情况下私自采集了她的肿瘤样品，随后意外发现，这些细胞似乎可以无限地复制下去。

卡迪尔·纳尔逊（Kadir Nelson）为海瑞塔·拉克斯创作的油画，现存于美国国家肖像画廊。（来源：Smithsonian National Portrait Gallery）

如今，海拉细胞系可以说成为了生物医药领域的基石之一。它被广泛用于各式各样的研究，从基础生物学实验，再到药物测试或是疫苗开发。至少有3项诺贝尔奖是在海拉细胞的帮助下实现的。

而LiPfe展现出的再生潜力，让它们也成为了新的实验模型候选。这些组织甚至在天然海水中就能活得好好的。更重要的是，由于LiPfe来自一种无脊椎动物，它不受太多研究伦理的限制。因此，在存在法律障碍，或者缺乏使用人类或其他脊椎动物细胞系所需的生物安全基础设施时，它将更具有实用价值。

至于这些小球究竟能活多久，以及他们如何绕开了死亡的限制，这将是研究团队未来需要解决的问题。