Planaria是一種長約1至3厘米的生物，用于再生醫學研究。在本文中，我們将解釋幹細胞研究中不可或缺的Planaria結構。
1. 梧桐的再生能力
當Planaria被切成兩半時，切斷的身體再生并成為兩個個體。Planaria的再生能力自1900年以來已經得到證明，并且已經研究了100多年。
Planaria，也被稱為Usumusi，生活在淡水，海水和土地的潮濕地方。屬于扁平動物門，除了 Planaria 所屬的 Theusumsi 外，大多數扁平動物都是寄生蟲，如山毛榉和寬切。這組動物是多種多樣的，并且名稱分類模糊。在日本，Planaria被歸類為Python，Python和穿山甲的一部分。
如果将身體切成三個部分，從頭部到腹部，從尾巴到頭部，從碎片的中間到頭部，以及從尾巴的兩側，這種行星的再生能力是非常強大的。這意味着不僅身體會再生，而且身體的方向也會正确再生。這個方向被稱為極性，但極性正确再生的機制還有待研究。
即使切成100多塊，每個零件的再生速度也各不相同，但據報道，所有ThePlanaria碎片都已再生。然而，喉嚨和眼睛周圍不能再生。此外，在進行切割實驗時，如果Planaria不快速放置，它會用自己的消化液分解自己。
Planaria是适應性強的環境，可以像細胞分裂一樣，一個個體創造兩個個體無性繁殖，或者根據環境利用精子和卵子進行有性繁殖。
2.Planaria全身都有幹細胞
當你用高倍顯微鏡觀察Planaria時，整個身體都分布着具有大細胞核和小細胞質的細胞。這種"大細胞核，小細胞質（細胞核在細胞體積中的很大一部分）"細胞是未分化細胞的形态學特征，即幹細胞。
當輻射照射在Planaria上時，大細胞核的細胞消失，這也是未分化細胞的特征。分化細胞通過抑制或消除繁殖能力來發揮作用。另一方面，未分化的細胞通常具有高增殖能力，并不斷分裂細胞以增加其細胞。
這種類型的細胞在分裂時需要被DNA複制。當輻射暴露于細胞時，DNA發生突變，導緻細胞死亡。是以，未分化的細胞如幹細胞具有較弱的抗輻射性。
由于未分化的細胞很可能是幹細胞，并且分布在全身，是以預計Planaria将在切割時再生，如果它們再生到100個以上的片段，它們将需要大量的幹細胞。完全再生意味着Planaria的幹細胞是全能的幹細胞，可以分化成任何細胞。
3. 從Planaria分離幹細胞
日本京都大學的一個研究小組試圖分離Planaria的幹細胞。使用細胞分離技術分離幹細胞後，通過X射線暴露鑒定幹細胞并檢查細胞數量，發現10%的Theplanaria細胞是此類幹細胞。
進一步的分析表明，Planaria的幹細胞是兩種類型，一種是在細胞分裂中活躍的，另一種是不分裂細胞的非靜态幹細胞，即在冬眠狀态。兩類幹細胞的分布趨勢不同，冬眠幹細胞在表皮的一側，内部有大量幹細胞用于細胞分裂。
關于為什麼這兩種幹細胞存在，已經提出了一個假設。固定幹細胞充當主幹細胞，僅在需要時被分裂和複制。目前正在進行研究，假設細胞分裂和幹細胞的提供是基于制造複制。
然而，一旦給予信号，幹細胞在靜止期間就有可能開始細胞分裂。是以，該團隊預測，Planaria中将有一個微環境，可以将幹細胞與周圍環境隔離開來，并保持一段時間的休息。這是一種機制：隻有在絕對必要時才去除隔離壁，并且從主幹細胞中再生幹細胞以提供必要的幹細胞。
此外，研究人員發現，Planaria的幹細胞，無論是細胞增殖還是靜止，都需要表達一種叫做piwi的基因。細胞在細胞分裂中有兩種不同的性質，如果沒有piwi基因的表達，幹細胞的性質就無法維持。
幹細胞中的分子機制
Piwi基因最早是在果蠅的生殖細胞中發現的，是維持生殖細胞特性的重要基因。在真核生物（包括人類，果蠅等）的基因組中有一種稱為轉座者的基因。該基因也稱為"移動基因"，可以在DNA上從一個位置轉移到另一個位置。
當基因在生殖細胞中自由移動時，遺傳資訊可能無法正确傳遞給後代。Piwi通過抑制移動基因的表達來保護生殖細胞的DNA免受移動基因引起的基因突變。
從這個理論來看，piwi在幹細胞中也很重要。幹細胞可以分化成各種細胞，也可以作為主幹細胞，就像Playnaria的固定幹細胞一樣。如果一個移動的基因在幹細胞的DNA上發生突變，幹細胞可能無法精确分化。為了避免這種情況，幹細胞也可以被認為是表達piwi的，它抑制由移動基因引起的DNA突變，并以正确的順序維持DNA。
當DNA發生突變時，由于細胞死亡，具有突變DNA的細胞可能會從生物體中移除。這是因為DNA測試功能包含在細胞凋亡系統中。然而，被這種篩選功能忽略的突變有在細胞分裂或通過繁殖傳遞給下一代的風險。是以，細胞具有DNA篩選功能，以及抑制導緻DNA突變的機制的系統。
"通用幹細胞"可以分化成所有細胞，如Planaria幹細胞。當分化成單個細胞時，調節基因表達的"轉錄調節劑"的作用很重要。由于這種轉錄調節劑的調控模式的類型也存在于細胞類型中來分化，是以DNA的輕微突變也會産生重大影響。
100多年來對Planaria再生的研究清楚地表明，複雜的基因轉錄調控機制可以正常工作，靶基因的準确表達是幹細胞合成必需蛋白機制的一部分。通過研究哺乳動物以外的生物，如人類和小鼠，以及果蠅和果蠅等生物，研究人員經常發現它們可以應用于人類研究。由于幹細胞存在于許多生物體中，是以已經研究了各種生物體，從Planaria等動物到人類。
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