涡虫研究作为再生生物学、干细胞生物学、发育生物学与环境毒理学等多个方向深度交叉的前沿方向之一,正逐渐成为连接基础生命科学与应用转化研究的重要模型。近年来,随着基因功能解析、精细表型分析与实验平台建设的持续推进,结合多组学技术、高分辨率时空成像手段、单细胞与空间组学等技术的迅猛发展,涡虫再生与稳态调控的“全景图谱”构建迎来了前所未有的机遇。多模态、多尺度数据的系统整合,促进了基因调控网络、干细胞行为动态与组织结构重建研究,推动了涡虫研究从传统的“现象-基因”线性解析模式,迈向“网络-系统-功能”的综合性、预测性的新研究范式,极大拓展了其在再生医学与环境健康等领域的应用前景。
基于此背景,2025年《四川大学学报(自然科学版)》编辑部特邀相关专家组发起“涡虫研究全景解析”的专栏,旨在系统呈现涡虫研究在再生、免疫、衰老及环境胁迫响应等领域的最新进展。本专栏聚焦涡虫领域关键效应分子、信号通路及调控网络,结合方法学与技术平台创新,征集相关领域科研人员展示其在涡虫再生、免疫、衰老及环境胁迫等方向的前沿成果,推动数据资源与实验体系的规范化建设与开放共享。经过邀请、投稿、严格的同行评议和返修等环节,2026年第2期“涡虫研究全景解析”专栏共发表了3篇研究论文,作者单位包括河南师范大学/河南医药大学/新乡工程学院、河南师范大学和山东理工大学等。3篇论文分别从实验模型体系优化、干细胞与再生信号通路解析以及线粒体关键基因与再生潜能的关联等方面展开研究,具体内容如下:
1) 《涡虫体表寄生壶形虫防治方法》:本论文针对淡水涡虫饲养过程中常见的壶形虫感染问题,利用涡虫对化学刺激高度敏感的特性,筛选并评价了多种化学试剂的清除效果。研究表明,冰乙酸处理可在保障涡虫生理状态的前提下高效清除壶形虫,并显著缩短涡虫摄食恢复时间。该工作不仅为实验室涡虫饲养与寄生虫防控提供了一种安全、经济、可操作性强的化学处理策略,也为建立更加稳定、可控的涡虫实验模型体系奠定了重要技术基础。
2) 《Notch通路基因Djaph-1、Djcsl与Djnumb在涡虫再生中的功能研究》:本研究围绕涡虫再生过程中Notch信号通路调控干细胞行为这一关键问题展开,采用RNA干扰系统分析Djaph-1、Djcsl和Djnumb 3个核心组分的功能,观察到干扰后再生个体出现身体中线黑斑、眼点不对称以及中枢神经系统再生缺陷等典型表型,并发现这三者通过正、负调控相互制衡,从而共同参与成体干细胞的增殖与分化调控。该研究在涡虫模型中清晰展现了Notch通路在组织再生中的保守调控作用,为理解干细胞命运决定与组织重建提供了重要实验依据,也为比较不同模型生物间再生机制的进化保守性提供了有价值的参考。
3) 《线粒体复合物Ⅰ亚基NDUFS4在东亚三角涡虫再生中的功能解析》:本论文从线粒体功能角度切入,探讨呼吸链关键亚基NDUFS4在涡虫干细胞功能维持与神经再生中的作用。作者克隆并分析了东亚三角涡虫ndufs4基因,发现通过RNA干扰下调其表达后,涡虫胚基再生速度显著减慢,神经组织再生明显受阻,同时成体干细胞的增殖与分化能力亦受到抑制。该研究揭示了线粒体复合物Ⅰ关键亚基在成体干细胞稳态和神经系统再生中的重要角色,为理解能量代谢通过线粒体功能精细调控再生进程提供了实验证据,也为未来从代谢干预角度提升再生能力或缓解神经损伤提供了潜在思路。
总体来看,2026年第2期“涡虫研究全景解析”专栏刊发的3篇论文,围绕涡虫实验模型体系的优化与质量控制、干细胞及关键信号通路介导的再生调控机制解析以及线粒体功能与组织再生能力之间的内在联系等方向展开了研究,构成了从“模型基础-信号调控-代谢支撑”的相对完整涡虫研究内容。相关工作提出的技术策略与理论认识紧扣当前涡虫生物学及再生生物学领域的关键科学问题,不仅在各自研究范畴内通过严谨的实验验证体现出了良好的有效性与创新性,也在方法与理念层面呈现出向“机制阐释与应用转化并重、模型构建与技术创新协同推进”的发展趋势。感谢《四川大学学报(自然科学版)》编委会在本专栏策划与组织过程中所给予的大力支持,感谢本专题全体评审专家严谨、专业的评审工作,感谢所有作者的贡献,希望本专栏的研究成果能为相关领域的研究工作者提供有益的参考,并促进涡虫及其相关交叉领域的协同创新与成果共享,推动涡虫这一经典模型生物在再生医学、环境毒理学及其他应用方向发挥更为重要的支撑作用。