本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映了作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
像海星一樣，章魚可以再生失去的手臂。但與海星不同的是，切斷的章魚手臂不會再生出另一隻章魚。但是，它們手臂再生能力背後的生物學秘密確實蘊藏著更多瞭解我們如何更好地再生我們自身患病或受損組織的可能性。如果不能再生整個肢體，至少也許可以再生新鮮的神經或器官片段。
很少有章魚的手臂少於八條——至少是部分手臂。因為一旦手臂丟失或損壞，再生過程就會啟動，使肢體重新完整——從內部神經束到外部靈活的吸盤。即使是失去尾巴的蜥蜴，通常也會再生出質量不如原始尾巴的尾巴。但章魚並非如此；一旦手臂再生，基本上就和新的手臂一樣好。現在我們終於開始瞭解這種令人印象深刻的過程背後的機制。
一項新的研究 examining the seemingly crucial role of a protein acetylcholinesterase (or AChE). We have AChE in our own bodies. It is known primarily for its presence in brain synapses and other nervous system intersections. But it also plays a role in cell proliferation and differentiation—as well as in cell death. And it seems to be unusually active in octopuses that are in the process of regrowing parts of a limb. And when it is active in the process seems to be the key. The findings are in the September special "Cephalopod Research" issue of the Journal of Experimental Marine Biology and Ecology.
關於支援科學新聞報道
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保未來能夠繼續釋出關於塑造我們當今世界的發現和思想的有影響力的故事。
研究人員研究了六隻健康的（八條手臂）雌性普通章魚（Octopus vulgaris），它們是在義大利海岸附近捕獲的。章魚在麻醉狀態下被切除了每條手臂的一小部分尖端（僅一到兩釐米）。一旦動物醒來，它們似乎都像以前一樣繼續生活。
只有它們體內的生物化學已經開始發生變化。在三天之內，一些化學訊號級聯反應提示形成了“結”，結上覆蓋著未分化的細胞，這是切口所在的位置。進一步的分子訊號導致了在第二週手臂末端可見的“鉤狀結構”。大約在那時，大量的幹細胞和大量的血管已經到達該部位。然而，到第 28 天，這些特徵消失了。在接下來的大約一百天裡，手臂尖端長回，與原來的一樣。是什麼在協調所有這些特定步驟呢？
在未進行再生的組織樣本中，AChE 主要僅在神經索中活躍。在受損的手臂中，AChE 的活性保持在較低水平——直到手術後大約第三週。然後，在新吸盤和色素細胞（章魚皮膚中改變顏色的結構）首次出現期間——以及肌肉和神經系統元件——該化合物似乎大量湧入發揮作用。到第 42 天，AChE 的活性開始逐漸減弱，到第 130 天，當新的手臂尖端完全再生時，它的水平幾乎恢復正常。
這些發現並沒有解開如此精細的組織再生的奧秘。但它們可能有助於使章魚成為研究人員研究再生的新科學模型。它們也指向了更多的分子醫學工作。“AChE 蛋白可能對手臂再生過程產生重要影響，”研究人員在他們的論文中指出。“它可以被認為是促進或調節再生過程的潛在靶點。” 這樣的立足點可以幫助我們在再生醫學領域取得新的飛躍。“透過針對單個特定再生狀態下的 AChE 活性，將有可能研究再生過程的進行和調節修復途徑的各個階段，”他們指出。有人需要新的手臂嗎？吸盤可選。
插圖由伊萬·菲利普森提供