Actively cycling cells in uninjured connective tissue are not a prerequisite for appendage regeneration
चार कशेरुकी प्रजातियों में पल्स-चेज़ रणनीति का उपयोग करते हुए, यह अध्ययन इस परिकल्पना का खंडन करता है कि अनघायल संयोजी ऊतक में पूर्व-मौजूद सक्रिय रूप से चक्रण करने वाली स्ट्रोमल कोशिकाओं की उपांग पुनर्जनन के लिए आवश्यकता होती है, और इसके बजाय यह प्रदर्शित करता है कि पुनर्योजी क्षमता एक "प्राइमड" प्रसार आबादी के बजाय 'डी नोवो' (de novo) कोशिका चक्र पुन: प्रवेश पर निर्भर करती है।
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जीव विज्ञान की कल्पना एक विशाल, हलचल भरे निर्माण स्थल (कंस्ट्रक्शन साइट) के रूप में करें। कभी-कभी, एक इमारत क्षतिग्रस्त हो जाती है, और साइट को एक लापता हिस्सा फिर से बनाने की आवश्यकता होती है। कुछ जानवरों में, जैसे कि कुछ छिपकलियों या सैलामैंडर में, यह जादू की तरह होता है: वे शून्य से एक बिल्कुल नई पूंछ या अंग उगा लेते हैं, जिसमें हड्डियां और मांसपेशियां भी शामिल होती हैं। अन्य जानवरों में, जैसे कि हम मनुष्यों या चूहों में, वैसी ही चोट आमतौर पर केवल एक निशान (स्कार) के साथ भर जाती है। वैज्ञानिक दशकों से इस "जादुई" पुनरुद्धार (रिजनरेशन) के गुप्त नुस्खे को समझने की कोशिश कर रहे हैं।
एक लोकप्रिय सिद्धांत ने सुझाव दिया था कि अंतर साइट पर पहले से मौजूद श्रमिकों (वर्कर्स) के कारण होता है। विचार यह था कि जो जानवर हमेशा नए शरीर के अंग उगा सकते हैं (जैसे मछली या सैलामैंडर), वे अपने स्वस्थ ऊतकों (टिश्यूज) में एक विशेष "सक्रिय निर्माण कार्यकर्ता" टीम (कोशिकाएं जो लगातार विभाजित होती रहती हैं) को तैयार रखते हैं, जो चोट लगने के क्षण में ही कार्रवाई के लिए तैयार रहती है। इसके विपरीत, जो जानवर एक निश्चित आकार तक पहुँचने के बाद बढ़ना बंद कर देते हैं (जैसे स्तनधारी), उनके बारे में सोचा गया था कि उन्होंने उन सभी सक्रिय श्रमिकों को काम से निकाल दिया है, जिससे केवल सोते हुए श्रमिक बचे हैं जो काम करने से इनकार करते हैं। यदि यह सिद्धांत सच होता, तो सुपर-हीलिंग का रहस्य उन सक्रिय श्रमिकों को खोजना और उन्हें तैयार रखना होता। लेकिन क्या वास्तव में निर्माण स्थल इसी तरह काम करता है?
यह शोध पत्र ठीक इसी विचार का परीक्षण करने के लिए चार बहुत अलग जानवरों को देखता है: एक स्पाइनी माउस (spiny mouse) जो अपने कान को पूरी तरह से ठीक कर सकता है, एक सामान्य लैब माउस जो निशान छोड़ देता है, एक जेब्राफिश, और एक एक्सोलोटल (axolotl - एक प्रकार का सैलामैंडर)। शोधकर्ताओं ने कोशिकाओं को ट्रैक करने के लिए एक चतुर "टैगिंग" तकनीक का उपयोग किया। सबसे पहले, उन्होंने जानवरों को एक रासायनिक टैग (EdU) दिया जो किसी भी ऐसी कोशिका से चिपक जाता है जो चोट लगने से पहले व्यस्त होकर विभाजित हो रही होती है। फिर, उन्होंने एक छोटी सी चोट लगाई (जैसे कान में छेद या पंख का कटना)। कुछ दिनों बाद, उन्होंने जानवरों को एक दूसरा, अलग टैग (BrdU) दिया ताकि उन कोशिकाओं को पकड़ा जा सके जो चोट लगने के बाद विभाजित होना शुरू हुईं।
परिणाम थोड़े चौंकाने वाले थे। टीम ने पाया कि "अनंत विकास" (infinite growth) वाले जानवरों (जेब्राफिश और एक्सोलोटल) में वास्तव में उनके स्वस्थ ऊतकों में सक्रिय श्रमिकों का एक छोटा समूह मौजूद था, जैसा कि सिद्धांत ने भविष्यवाणी की थी। हालांकि, जब चोट लगी, तो ये पहले से मौजूद कार्यकर्ता मदद के लिए नहीं आए। इसके बजाय, असली नायक वे कोशिकाएं थीं जो चोट लगने तक शांति से सो रही थीं। वे हरकत में आईं, विभाजित होना शुरू किया, और नए ऊतक बनाने के लिए सारा भारी काम किया।
यहाँ तक कि और भी आश्चर्यजनक बात यह थी कि स्पाइनी माउस—जो अपने कान को पुनर्जीवित कर सकता है—में चोट लगने से पहले उसके स्वस्थ ऊतकों में लगभग कोई सक्रिय कार्यकर्ता नहीं थे। फिर भी, जब उसे चोट लगी, तो उसकी कोशिकाएं जाग गईं और बिल्कुल वैसे ही निर्माण करना शुरू कर दिया जैसे सैलामैंडर ने किया था। यह सुझाव देता है कि सक्रिय कोशिकाओं की एक पूर्व-स्टॉक टीम होना पुनरुद्धार का गुप्त मंत्र नहीं है। शोध पत्र ने यह भी जांचा कि क्या चोट पूरे शरीर में एक "चिल्लाहट" (शौट) भेजती है ताकि दूसरी ओर की कोशिकाओं को जगाया जा सके (जैसे एक प्रणालीगत अलार्म)। उन्होंने पाया कि, अधिकांश मामलों में, वह चिल्लाहट बाहर नहीं गई; घाव से दूर की कोशिकाएं सोती ही रहीं।
तो, मुख्य निष्कर्ष यह है कि पुनर्जीवित करने की क्षमता सक्रिय कोशिकाओं की एक खड़ी सेना होने के बारे में नहीं है जो पर्दे के पीछे प्रतीक्षा कर रही हो। यह इस बारे में है कि क्या वहां मौजूद कोशिकाएं सफलतापूर्वक जाग सकती हैं, काम शुरू कर सकती हैं, और बिना किसी "स्टॉप" साइन के आगे बढ़ सकती हैं। यह शोध पत्र इस विचार को खारिज करता है कि पूर्व-मौजूद सक्रिय कोशिकाएं नए ऊतक का मुख्य स्रोत हैं, और यह दर्शाता है कि जादू स्थानीय कोशिकाओं की आवश्यकता पड़ने पर पुन: निर्माण चक्र में प्रवेश करने की क्षमता में निहित है।
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