用新眼光看待：蜗牛作为研究视力恢复的系统

苹果蜗牛的眼睛与人类的眼睛异常相似——但与人类眼睛不同的是，即使受伤甚至截肢，它也能自我再生。斯托尔斯医学研究所的一项新研究将苹果蜗牛确立为研究眼睛再生的新型研究生物，有望更好地理解和找到治疗人类眼部疾病（如黄斑变性）的方法。

　　

密苏里州堪萨斯城——2025年8月6日——苹果蜗牛的眼睛与人类的眼睛异常相似——但与人类眼睛不同的是，即使受伤甚至截肢，它也能自我再生。斯托尔斯医学研究所的一项新研究将苹果蜗牛确立为一种研究眼睛再生的新型研究生物，有望更好地理解和找到治疗人类眼部疾病（如黄斑变性）的疗法。

这项研究由斯托尔斯商学院总裁兼首席科学官亚历杭德罗·桑切斯·阿尔瓦拉多博士的实验室开展，并于[日期]发表在《自然通讯》杂志上。该研究描述了一种研究苹果蜗牛（ Pomacea canaliciulata ）感觉器官再生的新系统。该研究小组由前博士后研究员、现加州大学戴维斯分校助理教授爱丽丝·阿科西博士领导，他们发现苹果蜗牛拥有与人类相似的复杂照相机式眼睛，并开发出改变其基因组的工具，从而培育出具有稳定基因变异的蜗牛，帮助研究人员更好地理解再生过程。

阿科西说：“我们的眼睛对于感知周围环境极为重要，但一旦受损就无法恢复。”

“本质上，我们无法找到治疗视网膜退化或眼部物理损伤等疾病的方法，”桑切斯·阿尔瓦拉多补充道。“但大自然给了我们答案。我们现在有了一个易于追踪的系统，可以研究哪些基因负责相机式眼球再生。”  

苹果蜗牛的眼睛再生过程从截肢到完全修复，历时28天，分为四个阶段：伤口愈合、特殊细胞团形成、晶状体和视网膜的出现，以及所有眼部组件的成熟。由于包括人类在内的脊椎动物只能进行第一阶段——伤口愈合，研究人员正在研究再生和发育的分歧点，并试图找出蜗牛利用何种机制来重新激活新眼的发育。

苹果蜗牛的眼睛在解剖学上与脊椎动物（包括人类）的眼睛相似，由晶状体、角膜和视网膜组成。研究人员发现，一种名为pax6的基因也存在于苹果蜗牛中，该基因已知在脊椎动物和果蝇的眼睛发育中起着至关重要的作用。 

Accorsi 说： “控制脊椎动物眼睛发育的关键基因是pax6，我们首次证明苹果蜗牛不仅有pax6，而且这种基因对于它们的眼睛发育至关重要。”

在实验室中，该团队优化了苹果蜗牛的基因编辑技术 CRISPR-Cas9，使其能够破坏pax6基因的功能。新培育出的蜗牛品系虽然健康，但明显缺少了眼睛。

“有两个重要时刻让我感到，这可能对整个科学界都意义重大，”阿科西说道。“第一个时刻是发现蜗牛的眼睛和人眼一模一样。第二个时刻是，在破坏pax6基因后，观察到这些没有眼睛的微小胚胎，并意识到我们可以利用蜗牛作为理解基因功能的系统。”  

桑切斯·阿尔瓦拉多说：“建立再生眼睛的研究系统，并结合该系统的遗传学研究能力，是科学史上首次尝试从机械角度理解眼睛这种复杂的感觉器官的修复过程——从损伤一直到再生。”

诺丁汉大学教授安格斯·戴维森博士就这项研究的潜力进行了评论。“此前，由于缺乏广泛使用的、易于遗传追踪的物种，对软体动物及其基因组的理解进展有限，”他说道。“这项研究展示了苹果蜗牛作为一种新型系统，在揭示软体动物发育背后的遗传机制方面的潜力。”

研究团队收集并分析了眼部再生每个阶段的基因活动。这些关于基因表达时间的信息可以用来缩小筛选最有可能促进眼部再生的基因的范围。  

“我们现在有一份候选基因列表，”阿科西说。“接下来，我们计划破坏这些基因，以测试它们是否是眼睛再生和发育所必需的。”

“只要稍加努力，稍加巧思，再加上不懈的坚持，那些看似遥不可及的生物学知识就不再只是空想，”桑切斯·阿尔瓦拉多说道。“我们对苹果蜗牛的研究就是一个有力的证明——我们真的有可能将一些远超我们想象的事情带入现实，从而推进生物学知识的进步。”

“这风险很大，”桑切斯·阿尔瓦拉多说。“但成功了。”

其他作者包括 Brenda Pardo 博士、Eric Ross 博士、Timothy Corbin 博士、Melania McClain 博士、Kyle Weaver 博士、Kym Delventhal 博士、Jason Morrison 博士、Mary Cathleen McKinney 博士和 Sean McKinney 博士。

这项工作由霍华德休斯医学研究所、发育生物学学会、美国解剖学会资助，并得到斯托尔斯医学研究所的机构支持。

关于斯托尔斯医学研究所

斯托尔斯医学研究所 (Stowers Institute for Medical Research) 由美国世纪投资公司 (American Century Investments) 创始人吉姆·斯托尔斯 (Jim Stowers) 和他的妻子弗吉尼亚 (Virginia) 于 1994 年慷慨捐赠创立，是一家专注于基础研究的非营利性生物医学研究机构。其使命是通过创新方法探究疾病的成因、治疗和预防，拓展我们对生命奥秘的理解，并改善生活质量。

该研究所由20个独立研究项目组成。约500名成员中，超过370名是科研人员，包括首席研究员、技术中心主任、博士后科学家、研究生和技术支持人员。访问 www.stowers.org了解更多关于该研究所的信息，访问www.stowers.org/gradschool了解更多 关于其研究生项目的信息。

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