综述：从片段到整体：一种被囊动物模型中的全身再生

这篇综述系统阐述了被囊动物Botrylloides leachi的全身再生(WBR)机制，揭示了其通过血管片段中循环多能干细胞(如Piwi+、PCNA+细胞)和系统性诱导(涉及WNT/TGF-β/Notch通路)实现从微小血管片段(<0.1mm)重建完整个体的独特能力。研究对比了12个动物门类的WBR类型(Type 1/Type 2)，特别强调该模型对理解再生医学中干细胞激活(如RA信号)和位置记忆机制的启示价值。

　　

从片段到整体：被囊动物模型中的全身再生之谜

再生能力的演化图谱

动物界存在两种再生类型：Type 1生物（如被囊动物、海绵）通过系统性诱导实现全身再生(WBR)，Type 2生物（如哺乳动物）则局限于体细胞修复。Botrylloides leachi作为脊索动物门的代表，展现出从仅含100-200个血细胞的血管片段（0.1mm）重建完整个体的惊人能力，其过程涉及独特的干细胞竞争机制——多个再生位点中仅有一个能发育为功能性个体。

被囊动物的再生冠军

Botrylloides形成片状凝胶状群体，每个个体（zooid）通过血管网络相连。当群体受损时，血管片段中的循环血细胞（含9种类型）启动再生程序。关键步骤包括：

1. 血管重塑：片段内形成多核巨细胞和PCNA⁺细胞聚集体
2. 干细胞激活：Piwi⁺细胞从血管内皮下迁移至管腔
3. 轴向建立：视黄酸(RA)信号决定再生位点优势，抑制RA会导致再生失败
4. 竞争筛选：尽管初期形成多达24个芽基，最终仅1个发育成熟

分子交响曲

转录组分析揭示WBR涉及：

• 核心通路：WNT、TGF-β、Notch通路基因上调
• 表观调控：组蛋白去乙酰化酶抑制剂会阻断形态发生
• 免疫参与：蛋白酶TrSP在再生位点特异性表达
• UV影响：6.048 KJ/m² UV-B照射延迟再生并改变β-catenin⁺细胞分布

干细胞之争

研究团队发现两类候选干细胞：

1. 血管上皮驻留型：表达Piwi/PCNA，需细胞周期激活
2. 循环型：B. diegensis中IA6⁺/vasa⁺细胞可单细胞启动再生
   矛盾的是，B. violaceus中Piwi⁺细胞随再生进程减少，暗示不同物种可能存在替代机制。

再生医学的海洋启示

相比脊椎动物模型，Botrylloides的WBR提供了独特视角：

• 系统性诱导：多位点竞争反映整体协调机制
• 休眠唤醒：休眠血管片段在温度波动后仍能再生
• 进化保守性：与棘皮动物臂再生共享数百个基因
  该模型提示：哺乳动物可能隐藏着未被发掘的再生潜力，关键或在于重建恰当的诱导微环境。