據(jù)外媒報(bào)道，研究人員已經(jīng)成功地在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)出珊瑚（Acropora tenuis）的細(xì)胞。這些細(xì)胞系是通過從珊瑚幼蟲中分離出細(xì)胞，然后發(fā)展成八種不同的細(xì)胞類型而形成的。八種細(xì)胞類型中的七種是穩(wěn)定的，可以無限期地生長，甚至在冷凍后仍可保持活力。

　　一些細(xì)胞類型代表了類似內(nèi)胚層的細(xì)胞，因此可以闡明珊瑚如何與光合作用的藻類互動(dòng)，以及白化是如何發(fā)生的。這些細(xì)胞系可用于珊瑚細(xì)胞研究的許多方面，包括珊瑚發(fā)育、珊瑚養(yǎng)殖以及氣候變化和污染的影響。

　　根據(jù)4月25日發(fā)表在《海洋生物技術(shù)》上的一項(xiàng)研究，日本的研究人員已經(jīng)在一種珊瑚中建立了可持續(xù)的細(xì)胞系?？茖W(xué)家們報(bào)告說，從Acropora tenuis中培養(yǎng)的8個(gè)細(xì)胞培養(yǎng)物中的7個(gè)已經(jīng)持續(xù)增殖了10個(gè)月以上。

　　該研究的資深作者、沖繩科技大學(xué)研究生院海洋基因組學(xué)組長佐藤教授說：“為海洋生物，特別是珊瑚，建立穩(wěn)定的細(xì)胞系在過去被證明是非常困難的?！边@一成功可能被證明是深入了解這些極其重要的動(dòng)物的生物學(xué)的一個(gè)關(guān)鍵時(shí)刻。

　　Acropora tenuis屬于Acroporidae家族，是熱帶和亞熱帶珊瑚礁內(nèi)最常見的珊瑚類型。這些石珊瑚是快速生長的，因此在珊瑚礁的結(jié)構(gòu)形成中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。然而，Acroporidae珊瑚特別容易受到海洋條件變化的影響，當(dāng)溫度飆升或海洋酸化時(shí)，經(jīng)常發(fā)生白化事件。佐藤教授解釋說，通過細(xì)胞系建立有關(guān)這些珊瑚的基本生物學(xué)知識(shí)，有朝一日可以幫助保護(hù)它們免受氣候變化的影響。

　　創(chuàng)建培養(yǎng)物

　　在這項(xiàng)研究中，佐藤教授與高知大學(xué)的Kaz Kawamura教授密切合作，后者是開發(fā)和維護(hù)海洋生物細(xì)胞培養(yǎng)的專家。

　　由于成年珊瑚寄生著各種各樣的微觀海洋生物，該小組選擇嘗試用珊瑚幼蟲創(chuàng)建細(xì)胞系，以減少交叉污染的機(jī)會(huì)。使用幼蟲細(xì)胞的另一個(gè)好處是，它們比成年細(xì)胞更容易分裂，有可能使它們更容易培養(yǎng)。

　　研究人員在實(shí)驗(yàn)室中使用珊瑚標(biāo)本來分離卵子和精子，并使卵子受精。一旦珊瑚幼蟲發(fā)育，他們將幼蟲分離成單個(gè)細(xì)胞，并在培養(yǎng)皿中培養(yǎng)。

　　最初，培養(yǎng)嘗試以失敗告終。Kawamura教授說：“出現(xiàn)了小氣泡體，然后占據(jù)了培養(yǎng)皿的大部分。我們后來發(fā)現(xiàn)，這些是垂死的石珊瑚細(xì)胞的碎片。”在第二年，該小組發(fā)現(xiàn)，通過在細(xì)胞培養(yǎng)液中加入一種叫做漿蛋白的蛋白酶，就在培養(yǎng)的開始，他們可以阻止石珊瑚細(xì)胞死亡并保持它們的生長。

　　兩到三周后，幼蟲細(xì)胞發(fā)展成八種不同的細(xì)胞類型，它們?cè)陬伾⑿螒B(tài)和基因活動(dòng)方面都有所不同。八種中的七種繼續(xù)無限期地分裂，形成新的珊瑚細(xì)胞。

　　探索對(duì)珊瑚生存不可或缺的共生關(guān)系

　　這項(xiàng)研究最令人興奮的進(jìn)展之一是，一些細(xì)胞系在形式和基因活動(dòng)方面與內(nèi)胚層細(xì)胞相似。內(nèi)胚層是珊瑚卵受精后約一天形成的內(nèi)層細(xì)胞。重要的是，正是內(nèi)胚層的細(xì)胞納入了共生藻類，它們進(jìn)行光合作用并提供養(yǎng)分以維持珊瑚。

　　澳大利亞詹姆斯·庫克大學(xué)的著名珊瑚生物學(xué)家David Miller,教授說：“在這個(gè)時(shí)候，珊瑚生物學(xué)最迫切的需要是了解珊瑚動(dòng)物與其光合共生體在細(xì)胞水平上的相互作用，以及這種關(guān)系在壓力下如何崩潰，導(dǎo)致珊瑚白化和死亡”，他沒有參與這項(xiàng)研究。

　　他繼續(xù)說："如果確認(rèn)這些培養(yǎng)的細(xì)胞代表珊瑚內(nèi)胚層，那么就有可能對(duì)珊瑚/光合生物的相互作用進(jìn)行詳細(xì)的分子分析--由此，在理解和預(yù)防珊瑚白化方面可望取得真正的進(jìn)展。"

　　對(duì)于佐藤教授來說，他感興趣的是光合藻類細(xì)胞，它們幾乎和幼蟲細(xì)胞一樣大，最初是如何進(jìn)入珊瑚的。佐藤教授說："藻類是在幼蟲首次發(fā)育后一周左右融入珊瑚細(xì)胞的，"。"但之前還沒有人在單細(xì)胞水平上觀察到這種內(nèi)共生事件"。

　　珊瑚細(xì)胞研究的一個(gè)新時(shí)代

　　科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，珊瑚細(xì)胞系在用液氮冷凍，然后解凍后仍然是可行的。佐藤教授說：“這對(duì)于能夠成功地向全球的研究實(shí)驗(yàn)室提供珊瑚細(xì)胞系至關(guān)重要。”使用這些細(xì)胞系對(duì)未來研究的影響是深遠(yuǎn)的，從研究單個(gè)珊瑚細(xì)胞如何對(duì)污染或更高溫度做出反應(yīng)，到研究珊瑚如何產(chǎn)生構(gòu)建其骨架的碳酸鈣。

　　研究還可以進(jìn)一步了解珊瑚如何發(fā)展，這可以提高我們養(yǎng)殖珊瑚的能力。在未來的研究中，該團(tuán)隊(duì)希望建立具有克隆性的細(xì)胞系，這意味著培養(yǎng)物中的每個(gè)細(xì)胞在基因上都是相同的。

　　佐藤教授說：“這將使我們更清楚地了解我們到底在培養(yǎng)哪種珊瑚細(xì)胞類型，例如腸道類細(xì)胞或神經(jīng)類細(xì)胞，通過觀察細(xì)胞中哪些基因被開啟和關(guān)閉?！?/p>