摘要：衰老（Senescence）与永生（Immortality）是生物学的核心范式。尽管后口动物（Deuterostomia）的再生能力已有报道，但丢失或脱落组织的命运通常被假定为终末性死亡。本研究证明，从海参Psolus fabricii（Holothuroidea: Echinodermata）中分离出的表皮、结缔组织、神经及肌肉组织外植体（Explant），在天然非无菌（nonaxenic）海水且无营养添加的条件下愈合并持续生长超过3年。在实验试验中，这些被命名为LiPf e（living immortal P. fabricii explants，P. fabricii活体永生外植体）的外植体表现出免疫活性、细胞周期（cell cycling）、组织重组及吸收溶解氨基酸的能力，证实其处于活跃的生命状态。对近缘物种组织外植体的对比实验显示无一具备同等存活能力，凸显了P. fabricii的独特属性，目前文献中尚无平行记载。本研究挑战了传统的组织永生观念，并提出一类新型实验模型——无伦理争议，对再生生物学、生物医学研究及组织工程学具有重要影响。
论文解读：海参Psolus fabricii复杂组织外植体的长期存活与"组织永生"现象研究
研究背景与意义
传统组织培养技术历经两百年发展，仍受限于复杂组织（由多种有序细胞类型构成）在体外难以长期维持，通常需在严格无菌（axenic）、营养与生长因子强化的培养基中进行，且离体复杂组织多在数周内降解。永生细胞系（如HeLa细胞）虽可无限增殖，但丧失组织结构与组织间互作。后口动物中棘皮动物（Echinodermata）与脊索动物（Chordata）具有一定再生能力，但自然环境中脱落或丢弃的组织通常被认定会在数日至数周内腐烂。海参（Holothuroidea）具备快速伤口愈合、全器官再生及自切（autotomy）能力，但其离体复杂组织外植体的长期活力与再生长潜力未被关注。研究人员以冷水分布的海羊豆参Psolus fabricii为对象，探究其离体复杂组织是否可在天然海水中长期存活、愈合及代谢活跃，并与其它棘皮动物进行对比，旨在挑战组织降解与永生的传统认知，建立新型无伦理限制的实验模型。该论文发表于《SCIENCE ADVANCES》。
主要关键技术方法
研究人员于加拿大纽芬兰近海采集成年Psolus fabricii个体，在流通天然海水（flow-through unfiltered seawater，0~8°C，~35 PSU）系统中饲养。分别切取单个管足（tube foot）、管足群连带步带（ambulacrum explant，含辐管与体壁）、触手（tentacle）及体壁（body wall，浅层与深层）制成外植体，置于流通天然海水培养并长期观察。其它棘皮动物（海星Hippasteria phrygiana、Leptasterias polaris，海胆Strongylocentrotus droebachiensis，蛇尾Ophiopholis aculeata，海参Cucumaria frondosa、Chiridota laevis）同类组织作对照。采用立体显微镜与组织学（Celestine Blue及Eosin-Phloxine染色）追踪形态与组织组成变化；以5-溴-2'-脱氧尿苷（BrdU）标记细胞增殖（有丝分裂），Magic Red（caspase-3/-7底物）检测凋亡（程序性细胞死亡）；以15N标记的藻类氨基酸混合物及15NH4Cl示踪营养吸收；Trypan blue染色评估坏死；ImageJ量化组织面积占比与体腔细胞（coelomocyte）丰度，ANOVA进行统计分析，并开展≥3年机会性观测。
研究结果
Changes to individual tube foot explants from P. fabricii (days 0 to 6)
离体后即刻管足外植体可见切面表皮缺失、管腔（lumen）外露及结缔组织破损。0~2天术后切除日（Days Post Excision, DPE）伤口边缘坏死组织脱落，周围未损上皮向内卷曲，6 DPE实现完全伤口闭合。管足直径首周缩小约23%。组织成分分析显示表皮由36%（0 DPE）波动至44%（6 DPE），结缔组织由46%增至52%，肌肉组织由17%降至3%，管腔由2%降至1%。BrdU与Magic Red荧光检测证实切取后即存在有丝分裂与凋亡，二者呈约24小时同步振荡，伤缘区有丝分裂活性高于内部；体腔细胞（coelomocytes，棘皮动物免疫细胞）由神经丛附近向伤口外周迁移，表皮与结缔组织中体腔细胞先升后降（3~6 DPE减少54%~84%），肌肉组织内体腔细胞侵入伴肌纤维分解。营养吸收实验显示6 DPE时15N-氨基酸显著富集（P<0.001），证明外植体能直接从环境吸收溶解氨基酸供愈合所需。
Changes to individual tube foot explants from P. fabricii (days 6 to 365)
所有管足外植体存活超1年。30~60 DPE伤口痕迹消失，红色色素细胞（pigmented cells）聚集并向内迁移，365 DPE汇集成一侧大色素团，外围结缔组织变透明。直径先缩后于60~120 DPE恢复初值，180 DPE增大21%，365 DPE较初值大12%。一年内表皮占比由30%降至20%，结缔组织由67%升至74%并出现胶原纤维束化，肌肉与管腔180 DPE后消失（占比归零），内部形成小空腔。体腔细胞在表皮与结缔组织中维持低水平波动，肌肉组织体腔细胞120 DPE升高后随肌肉消失。
Ambulacrum explants from P. fabricii (days 0 to 365)
含多管足、辐管及体壁的步带外植体愈合模式同单个管足——0~1 DPE清除坏死蓝染（Trypan blue阳性）区，6 DPE伤口基本闭合，365 DPE伤痕不可辨，长期存活并发生类似组织重构。
Ongoing survival of tube feet and ambulacrum explants from P. fabricii after >1 to 3 years
未终止取样之管足与步带外植体机会性观测存活超3年，保持近球形、透明边缘及中央红色细胞团，部分表面保留骨片（ossicle），甚至埋于约10 mm沉积物下仍维持组织特征，证实无限期（indefinite）存活能力。
Tentacle and body wall explants from P. fabricii
触手外植体与管足/步带一致——首周完成愈合，全程存活（正式试验165天+），保留红色且触手分支可对触觉刺激产生伸缩反应（提示神经网络保存）。浅层体壁外植体仅轻微卷曲，54 DPE全部降解；深层体壁外植体无愈合迹象，37 DPE全部降解。
Explants from other echinoderms
其它棘皮动物（海星、海胆、蛇尾、其它海参）管足及触手外植体首周也出现愈合，但最长存活不超过104天（海星H. phrygiana管足104 DPE，海胆S. droebachiensis 74 DPE，其余≤55 DPE），体壁均<42 DPE降解，无一实现长期存活。
讨论与结论总结
研究人员将此类在天然海水中无限期存活、具主动愈合与代谢活动的P. fabricii外植体命名为LiPf e（living immortal P. fabricii explants）。与传统需严格无菌条件与合成培养基的组织/细胞培养不同，LiPf e仅需流通天然海水即可维持。愈合过程依次为：损伤区清理与封闭→组织重组→再生→长期维持，依赖有丝分裂与凋亡同步振荡及体腔细胞（coelomocytes）早期向伤缘迁移发挥免疫防御与清除功能，体腔细胞亦聚集于管腔（体水管系统残迹）。营养获取靠直接从海水吸收溶解氨基酸及初期内部肌组织被体腔细胞吞噬（phagocytize）作为内源营养储备。结缔组织扩展并胶原束化维持外形结构，上皮变薄但仍保留体腔细胞池以维持基础免疫。与其它棘皮动物相比，P. fabricii外植体独特的无限期维持阶段可能与其特有的三萜皂苷psolusosides的抗感染与防污（antifouling）作用有关。触手外植体保留对刺激的收缩反应提示神经网功能存续。该研究首次证实成体后口动物复杂组织可在自然环境条件下离体无限期存活并主动愈合、重组与代谢，挑战了组织必衰亡的传统观念，为再生生物学、衰老研究、组织工程及药物测试提供了无伦理争议的新模型系统，重新定义了组织对"活"的边界。
