半球海葵水母 (Clytia hemisphaerica) 的快速上皮傷口癒合

針對水母物種 Clytia hemisphaerica 的研究發現了一種快速且無疤痕的傷口癒合機制，使微小損傷能在幾分鐘內閉合，而較大的傷口則能在不到一小時內癒合。此過程是由兩種細胞結構——片狀偽足 (lamellipodia) 與肌動蛋白纜線 (actomyosin cables)——協同作用所驅動，兩者依序運作以將上皮組織重新縫合在一起。

半球海葵水母 (Clytia hemisphaerica) 的生物學優勢

Clytia hemisphaerica 是傷口癒合研究的理想模型，因為其水母體 (medusae，即自由游泳形態) 是透明的，讓科學家能夠即時觀察細胞運動。與哺乳動物不同，這些水母缺乏會觸發發炎或毛細血管再生的免疫系統，而這些反應通常會掩蓋高等生物組織修復的基本機制。

此外，Clytia 的癒合過程是無疤痕的，類似於胚胎癒合。由於上皮修復的基本機制在不同物種之間似乎是保守的，因此在水母中觀察到的過程為理解哺乳動物鱗狀上皮細胞層中發生的機制提供了一個簡化的窗口。

傷口閉合的序列機制

Clytia 的上皮傷口癒合是由兩種主要的細胞結構驅動，它們以特定的序列作用於不同大小和形狀的傷口閉合。

1. 片狀偽足延伸 (Lamellipodia Extension)

片狀偽足是富含肌動蛋白的細胞足狀延伸結構，扮演著探索者的角色。這些結構表現出流體般的運動，並從傷口邊緣的細胞延伸出來，在基底膜 (basement membrane，即所有上皮細胞下方的蛋白質薄層) 上爬行。隨著片狀偽足「行走」，它們會將細胞體向前拖曳，使上皮組織在傷口上方拉伸以閉合缺口。這種機制甚至在單個細胞內部的微小傷口中也被觀察到。

2. 肌動蛋白纜線收縮 (Actomyosin Cable Contraction)

當片狀偽足前進時，會在它們後方形成一條肌動蛋白纜線。一旦片狀偽足覆蓋了基底膜，這條纜線就會被觸發收縮，其作用就像「束口袋繩索」一樣將細胞拉向閉合。

這條纜線在兩種特定情境下至關重要：

• 基底膜損傷： 如果片狀偽足遇到基底膜上的碎片或撕裂，導致無法進一步前進，肌動蛋白纜線會將細胞拉過受損區域並排出傷口碎片。
• 大面積傷口缺口： 在傷口過大而無法由單個細胞拉伸跨越的情況下，會觸發集體細胞遷移。整個上皮細胞層會抬起並向前移動，直到領頭細胞的片狀偽足相遇，此時肌動蛋白纜線會完成閉合。

未來研究方向

雖然將細胞拖曳過傷口的機制已經定義明確，但修復底層基底膜的過程仍不明確。目前的研究正轉向理解 Clytia 如何修復受損的蛋白質薄層本身，這一過程在目前的任何生物系統中都尚不清楚。