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進入破解250年謎團！ 中研院團隊揭具再生能力動物傷口癒合速度之秘
斑馬魚成魚的尾鰭，紅色螢光標誌上皮細胞。（中研院提供）
〔記者楊媛婷／台北報導〕具有再生能力的動物，再生速度和受傷程度成正比的秘密首度被中研院研究團隊揭曉！中研院細胞與個體生物學研究所副研究員陳振輝及物理研究所副研究員林耿慧團隊發現，斑馬魚利用「機械波」即時偵測受傷發生的位置，以調控相對應的傷口癒合和再生反應。
18世紀的義大利生物學家Lazzaro Spallanzani首次發現某些脊椎動物（如蜥蜴和蠑螈等）具很強再生能力，更記錄下有再生能力的動物若受傷越重，再生越快，也就是切除蜥蜴手臂引起的再生反應，比只切除蜥蜴手指所引起的再生反應要快上許多，不過科學界對於這些動物如何偵測受傷發生的位置、複雜組織再生速度如何調控、為什麼會再生的動物可觀察到類似的反應等仍莫衷一是，該謎團歷經250年首度被破解。
中研院團隊的研究首次在活體動物身上驗證細胞群體運動「機械波」的存在，解釋了Spallanzani發現的奇特現象──會再生的動物可以利用「機械波」偵測受傷發生的位置，以控制相對應的傷口癒合和再生反應。
中研院進一步說明，陳振輝團隊利用斑馬魚的尾鰭作為模型，開發活體影像工具，探究脊椎動物如何再生複雜組織，實驗室的博士生黎馬可（Marco P. De Leon）意外注意到，不同的受傷程度會產生不同的傷口癒合反應，在細胞的層級，失去的組織越多，參與傷口癒合的細胞就越多，快速移動的上皮細胞呈現出像是波的運動行為。
經由與林耿慧及其團隊成員、台北教育大學助理教授溫福來持續近6年的合作研究，他們發現波的傳遞距離，與被切斷尾鰭的長度成正比，團隊進一步透過實驗找出「波」究竟是化學波或機械波，驗證驗證波速會受到組織張力的影響，波的傳遞會互相干涉，支持這個波是機械波，並建立理論模型預測波的行為，發現細胞之間有如彈簧的耦合，機械因素例如阻力的梯度變化，是限制波傳遞的關鍵。團隊也發現上皮細胞裡過氧化氫的新功能。作為受傷訊號，過氧化氫可以反映受傷程度、即時控制上皮細胞的移動速度，進而影響波的傳遞距離。
此研究成果於今年6月刊登於國際期刊《自然物理》（Nature Physics）。
中研院細胞與個體生物學研究所副研究員陳振輝（最前排左1）及物理研究所副研究員林耿慧（最前排左2）組成的跨領域團隊。（中研院提供）
