해파리는 어떻게 순식간에 촉수를 재생할까?

(The jellyfish Cladonemapacificum exhibits branched tentacles that can robustly regenerate after amputation. Credit: Sosuke Fujita, The University of Tokyo)

(Resident stem cells (green) and repair-specific proliferative cells (red) contribute to tentacle regeneration in Cladonema. Credit: Sosuke Fujita, The University of Tokyo)

(At 72 hours after amputation, the regenerating tentacle of Cladonema is fully functional. Credit: Sosuke Fujita, The University of Tokyo)

불가사리나 플라나리아는 뛰어난 재생 능력으로 잘 알려져 있습니다. 하지만 잘 알려지지 않은 사실 중 하나는 해파리도 탁월한 재생 능력을 지녔다는 것입니다. 해파리의 촉수는 먹이를 잡거나 아니면 그냥 주변과 부딪혀 손상되거나 끊어지는 경우가 많지만, 생각보다 빨리 다시 자라납니다.

도쿄 대학의 나카지마 유이치로 (Yuichiro Nakajima, Graduate School of Pharmaceutical Sciences at the University of Tokyo)는 작은 해파리의 일종인 칼도네마 Cladonema의 촉수 재생 능력을 연구했습니다. 이들은 촉수가 잘려나가도 2-3일이면 원상 복구할 수 있습니다.

척추동물 가운데 뛰어난 재생 능력을 지닌 도롱뇽의 경우 잘려나간 다리나 꼬리에서 분화되지 않은 세포 덩어리인 블라스테마 (blastema)가 생성되어 여러 가지 조직으로 분화합니다.

연구팀은 해파리 역시 상처 회복에 특화된 증식 세포 (repair-specific proliferative cells)와 줄기 세포(Resident stem cells)가 인근의 상피 epithelium에서 나타나 블라스테마를 생성해 사라진 촉수와 손상 조직을 복구하는 것으로 나타났습니다.

이런 뛰어난 복구 능력은 부드러운 몸을 지닌 해파리가 거친 세상에서 살아남을 수 있는 비결 중 하나일 것입니다. 해파리는 겉보기에 매우 단순하고 원시적인 다세포 동물이지만, 동시에 예상외로 복잡하고 뛰어난 유기체로 과학자들을 매료시키고 있습니다.

참고

https://phys.org/news/2023-12-jellyfish-regenerate-functional-tentacles-days.html#google_vignette

Sosuke Fujita et al, Distinct stem-like cell populations facilitate functional regeneration of the Cladonema medusa tentacle, PLOS Biology (2023). DOI: 10.1371/journal.pbio.3002435

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