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蜥蜴断尾为何能快速再生 中研院研究斑马鱼解250年谜团
2023/6/21
中央社记者张雄风台北21日电
内文：
中研院今天表示，由细胞生物与物理组成的跨领域团队，在斑马鱼尾鳍发现“机械波”的
存在，进而能解释蜥蜴等某些脊椎动物为何受伤愈重、再生愈快现象的250年之谜。
中央研究院今天发布新闻稿表示，细胞与个体生物学研究所副研究员陈振辉、物理所副研
究员林耿慧的研究团队，以斑马鱼做为动物试验模型，发现斑马鱼利用尾鳍“机械波”及
时侦测受伤发生的位置，以调控相对应的伤口愈合和再生反应。
中研院说明，在18世纪时，意大利生物学家斯帕兰扎尼（Lazzaro Spallanzani）首次发
现某些脊椎动物（如蜥蜴和蝾螈）具有很强再生能力，他仔细纪录了一个奇特现象“受伤
越重，再生越快”，但因为研究模型和工具的限制，生物学家至今对此一现象仍然了解的
很少。
本项研究是首次在活体动物身上验证细胞群体运动中“机械波”的存在，解释了斯帕兰扎
尼发现的奇特现象，会再生的动物可以利用“机械波”侦测受伤发生的位置，以控制相对
应的伤口愈合和再生反应。
陈振辉团队利用斑马鱼的尾鳍作为模型，开发活体影像工具，探究脊椎动物如何再生复杂
组织；实验室的博士生黎马可（Marco P. De Leon）意外注意到，不同的受伤程度会产生
不同的伤口愈合反应。
经由与林耿慧及其团队成员温福来博士持续近6年的合作研究，他们发现波的传递距离，
与被切断尾鳍的长度成正比；温福来建立理论模型预测波的行为，发现细胞之间有如弹簧
的耦合，机械因素例如阻力的梯度变化，是限制波传递的关键。
共同通讯作者林耿慧表示，如果没有理论模型，很难推论出复杂因素对于系统的影响；没
有精确的量化，无法看到趋势和测试理论模型；没有分子生物技术，无法操纵变因。
陈振辉表示，跨领域的合作需要“不寻常的勇气”，生物学家和物理学家讲的是完全不同
的学术语言，也有不同的思考方式；他也说“不知道开了多少次会，逐字逐句争执论文里
的用字”，但是神奇的是，物理学家有一种与生俱来的直觉，可以看到复杂生物现象背后
的运作原理，设计出生物学家意想不到的简单实验来验证。
这项研究今年6月在“自然物理”（Nature Physics）期刊发表。本论文第一作者为中研
院国际研究生学程的博士生黎马可和国立台北教育大学的助理教授温福来，研究团队包括
帕拉加（Giovanni J. Paylaga）、王盈婷、阮筱彧、王崇翰、萧崇德、林耿慧、陈振辉
。研究经费由中研院细生所、物理所、中研院前瞻计画、iMATE计画，以及国科会支持。
（编辑：陈清芳）1120621
来源：
https://www.cna.com.tw/news/ait/202306210079.aspx
论文标题：Mechanical waves identify the amputation position during wound
healing in the amputated zebrafish tailfin
论文：
https://www.nature.com/articles/s41567-023-02103-6