寄生虫曼氏血吸虫，其感染数以百万计的人，每年，引起腹泻，营养不良，肝大，脾，依赖于干细胞，以推动其长期人类宿主内的生命，根据今年早些时候公布的一项研究( 2月20日在大自然中。寄生绦虫也有干细胞，血吸虫的自由生活的涡虫亲属也是如此。事实上，在一系列令人眼花缭乱的动物身上发现了能够分化成身体各种其他组织的自我更新细胞，从原始海绵和不断再生的扁虫到两栖动物和哺乳动物。

“[干细胞]是多细胞动物的发明，” 德国基尔大学的进化生物学家Thomas Bosch解释道。这些细胞是生殖和发育不可或缺的组成部分，也是生物体一生中修复和更新组织的重要组成部分。此外，新的研究表明干细胞也可以帮助一些动物采取生活方式的根本变化。例如，在涡虫扁虫的情况下，科学家们最近发现了干细胞可能支持从自由生物体到寄生虫的跨越的证据，并且海鞘似乎已经聚集成殖民地并采用了新的繁殖方式，这要归功于通过共享的循环系统共享体干细胞。

博世指出，干细胞的发育能够满足不同生物的需求。像九头蛇这样的简单生物体具有“更多功能更简单的干细胞”，而人类拥有超过20种不同类型的干细胞，每种干细胞支持不同的组织，从血液到头发。他解释说，“在进化方面，随着生物变得越来越复杂，越来越多的专业化”。

干细胞的力量

许多组织，如皮肤和毛囊，在整个生物体的一生中不断再生，由所谓的体细胞干细胞推动。与仅产生卵子和精子的生殖干细胞相比，体细胞干细胞可以分化成许多类型的组织。干细胞对两栖动物等动物令人印象深刻的再生能力至关重要，允许成年火蜥蜴重生四肢。衰老的症状，如脱发和皮肤变薄，往往可以追溯到随着时间的推移失去其功能的体细胞干细胞的减少。但水产，微小的淡水动物，无性繁殖和无性繁殖，都是独一无二的：它们的体细胞干细胞不会衰老。因此，微小的生物不仅可以在损坏后轻易自我再生，

虽然不是不朽的，但血吸虫扁虫也具有令人印象深刻的长寿命，有时在人类宿主中存活多年。扁虫也具有水化的再生能力。在最近的Nature研究中，伊利诺伊大学厄本那 - 香槟分校的再生生物学家Phillip Newmark及其同事发现，这些特性可归因于蠕虫干细胞。通过跟踪蠕虫中的这些细胞，研究小组发现它们与非寄生的涡虫亲属的干细胞具有显着的相似性，共享其特有的圆形，大核和细胞质尾。

除了扁虫的长寿和再生能力外，纽马克还假设它们的干细胞也促进了从自由生物体到宿主依赖性寄生虫的转变。纽马克认为干细胞具有分化成广泛的不同组织的潜力，可以提供生物体快速适应新环境所需的发育可塑性 - 例如人体肠道内部。

如果干细胞是血吸虫扁虫成功竞争寄生虫的关键，那么干细胞不是唯一一次帮助生物体的生活方式发生剧烈变化。哥伦比亚安德斯大学的进化生物学家费德里克·布朗已经发现干细胞可能在海鞘的演化过程中发挥了重要作用，海鞘是一群生病的海洋动物，它们将自己附着在岩石上并过滤海水。寄托。许多海鞘物种独立生活，但有些人已经具备了作为殖民地生活的能力，共享一个循环系统，可以交换血液，营养物质和细胞 - 包括体细胞干细胞。

虽然孤立的海鞘通过种系干细胞繁殖并可以再生孤立的组织，但殖民海鞘也可以通过萌芽繁殖 - 从而增加另一个喷射到群集。布朗解释说，萌芽允许喷射从“严格的性和孤独变为无性和殖民” - 一个涉及干细胞重编程的过程。事实上，他发现殖民地喷射的一部分循环血细胞是干细胞，它已经获得了从一丛细胞中产生整个海鞘的能力。布朗提出，开发能够生产更多类型组织的新型干细胞能够使海鞘形成这些不寻常的组件。

每个他自己的干细胞

尽管可能看起来像体细胞干细胞一样有用，但并非所有复杂的生物都有它们。与可以从小块重新生成的涡虫和血吸虫不同，或者可以重新生长全部腿的蝾螈，线虫无法再生。牛津大学的干细胞生物学家Alison Woollard表示，将秀丽隐杆线虫(Caenorhabditis elegans)蠕虫切成小块会迅速杀死经典的模式生物。这是因为秀丽隐杆线虫似乎完全没有体细胞干细胞。

但事实证明，即使成年秀丽隐杆线虫没有真正的体细胞干细胞，它们也没有完全抛弃干细胞样特性。在发育期间，由于原始受精配子分裂并分化成成虫线虫的确切959个细胞，所以蠕虫保留了一种称为接缝细胞的细胞。与干细胞一样，接缝细胞可以不对称地分裂，这意味着一个子细胞仍然是接缝细胞而另一个细胞分化成特定类型的组织。但与干细胞不同，一旦蠕虫到达成年，接缝细胞就会停止更新。

有趣的是，使缝隙细胞不对称分裂的转录因子一直保存到人类身上。Woollard的团队确定rnt-1是人类转录因子Runx1的蠕虫同源物，其介导骨髓干细胞的增殖 - 调节秀丽隐杆线虫中的接缝细胞分裂。在具有缺陷的rnt-1基因的蠕虫中，接缝细胞通常不能不对称地分裂，并且某些组织类型(例如雄性中的特殊交配结构)发育不良。在人类中，Runx1有助于调节造血干细胞和血细胞发育的后续阶段以及Runx1的易位 与急性髓性白血病中白细胞的过度增殖有关，表明线虫对人类的基因具有保守作用。

有趣的是，科学家们可以改变控制接缝细胞增殖的转录因子，使细胞继续不对称分裂到成年期。这表明Woollard可能完全没有完全丧失干细胞，因此秀丽隐杆线虫仅仅关闭了维持它们的转录程序。失去重生和长寿的关键似乎适得其反，但是线虫蠕虫“不需要再生，”Woollard解释道。她说，在3周的生命周期中，线虫将精力放在“产生大量后代”上。

但线虫很可能在动物中不寻常。大多数物种，如长寿血吸虫，发现干细胞是有利的。“干细胞的关键是器官和组织必须得到修复，”博世解释说。“血吸虫是非常先进的蠕虫 - 他们为什么不会有干细胞?”