說到鯊魚,你會想到什么?是經典電影中,張著血盆大口、冷酷無情的可怕生物?還是餐桌上飽受各界批評的珍饈魚翅?鯊魚或許沒有電影情節(jié)那么可怕,也遠比當作餐廳料理能帶給人類更大的助益。
長久以來,科學家就已發(fā)現(xiàn)有些魚類,如鯊魚與魟魚,在演化的某個階段,開始發(fā)展出好幾排特化的牙齒,而且可終生不斷替換再生,然而其中的相關基因運作機制卻仍然是個未解的謎團。目前已有研究成功找出控制鯊魚生成牙齒,且可終生不斷替換的基因群。這組基因使得鯊魚能夠利用一個類似輸送帶的系統(tǒng),替換一排排的牙齒。
近期由薛費爾德(Sheffield)大學動植物科學系的 Gareth Fraser 博士所帶領的研究團隊,已經成功找出一組稱為牙齒薄層(dental lamina)的特殊上皮細胞形成機制,而此機制正是讓鯊魚能夠終其一生不斷地長出替換牙齒的重要關鍵。人類也擁有同樣一組特化細胞,使得我們可以長出替換的牙齒。不過,我們只會形成兩組,讓我們于年幼時先長出乳齒,后來再替換成恒齒,之后,我們就不再擁有這組特化細胞。
該團隊指出,在鯊魚體內發(fā)現(xiàn)的這些造齒相關基因,在演化上已被保存了 4 億 5,000 萬年,而這極有可能就是脊椎動物第一次發(fā)展出牙齒的時間。有了這些造齒基因,讓從哺乳類到鯊魚的所有脊椎動物,都能夠擁有牙齒。然而,像人類這樣的哺乳類,他們透過這些基因而具備的牙齒再生能力,卻隨著時間大大地被削弱。
Gareth Fraser 博士表示,“我們都知道鯊魚是令人聞風喪膽的掠食者,而讓它們成為獵殺高手的其中一個主要原因,正是它口中那一排排鋒利無比且向后倒鉤的牙齒,在它們的一生中,這些牙齒能不斷地快速再生,在舊牙因磨損而崩壞前就可完成替換。那些恐怖的大白鯊電影讓我們知道海里危機四伏,應該時時提高警覺,不過,我們的研究卻讓我們發(fā)現(xiàn),與鯊魚為伍也未嘗不好,因為治療人類缺牙問題的療法,或許可以從它們身上獲得解答!”
經由分析貓鯊胚胎的牙齒細胞,科學家找出早期鯊魚牙齒形成階段的基因表現(xiàn)。他們發(fā)現(xiàn)這些基因參與了鯊魚牙齒的初始萌生期,而之后會再重新活化,為之后的牙齒再生做準備。此研究顯示,在演化出鯊魚這個物種的一開始,它們的牙齒很有可能就已經可以不斷地再生,并且運用一組關鍵發(fā)育訊號傳遞途徑中的核心基因,使鯊魚演化出保有重新活化這些造齒基因的能力。未來若能進一步厘清其中的運作細節(jié)與機制,將有助于開發(fā)出人類缺牙的相關療程。
(審核編輯: 滄海一土)
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