中研院細胞新發現 斑馬魚無合成分裂(圖)
中研院發現全新「無合成分裂」細胞分裂模式。(圖片來源:Adobe stock)
【看中國2022年5月2日訊】(看中國記者李澤旭綜合報導)臺灣中央研究院助研究員陳振輝團隊，對斑馬魚進行研究，發現全新「無合成分裂」細胞分裂模式，顛覆180年來所認知只有2種細胞分裂模式的觀念，研究成果獲Nature專文推薦。
陳振輝團隊將斑馬魚設為研究目標，長期深入探索生物再生過程的細胞分裂，發現當斑馬魚在個體發育的特定階段，最表層的皮膚細胞，其單一母細胞竟然可以不經結合分裂2次，共產生4個子細胞，且這些子細胞皆不具有完整的母細胞DNA，將其稱為「無合成分裂」。
中研院指出，自德國植物學家馮莫爾在1835年首次觀察到細胞分裂後，長久以來科學家都認為細胞分裂方式只有兩種，分別是是體細胞進行「有絲分裂」，例如皮膚細胞、肌肉細胞、幹細胞等，1個母細胞分裂為2個具有相同染色體數量的子細胞，讓個體發育生長。與生殖細胞透過「減數分裂」，將母細胞分裂成2個具有一半染色體數量的子細胞，例如精子和卵子細胞。
據自由時報報導，陳振輝研發多顏色活細胞標誌工具，用不同顏色來標誌不同的表皮細胞，能高解析度即時追蹤斑馬魚所有體表皮膚細胞的動態行為。研究團隊利用一個數學幾何模型作為基礎，並與中研院化學研究所研究員許昭萍及研究人員顏清哲合作，進行細胞體積變化的定量分析，發現斑馬魚單一表皮細胞經過兩次「無合成分裂」之後，整體的表面積可增加至6成。
研究於今年4月登上知名國際期刊「自然」（Nature），並獲專文推薦。
影片來源:nature video
陳振輝表示，這種細胞分裂過程中不需要進行DNA複製，因此命名為「無合成分裂」。根據多年斑馬魚研究的經驗，陳振輝推測，斑馬魚幼魚在特定的發育階段體表面積需要快速增加，為了維持穩定的皮膚雙層結構，下層的表皮幹細胞以正常的「有絲分裂」進行增生，而上層已分化的表皮細胞則進行「無合成分裂」來應急，達到表皮細胞在資源有限的情況下，有彈性的快速延展、有效率地增加體表面積，以維持表皮細胞的覆蓋率。
據中央社報導，團隊表示目前對「無合成分裂」的研究尚在初步階段。由於斑馬魚是脊椎動物，也是科學家研究個體發育、再生反應及人類疾病常用的模式生物，預測這種新型的細胞分裂方式，或許不只限於斑馬魚體表的表皮細胞，仍有更多研究探索的空間。