為什麼研究「再生」？
自然界中，許多生物受傷後具有再生能力，但這些組織與器官是如何啟動再生機制，至今人們仍然不了解。例如，切斷蠑螈的手臂和手指後，不同部位再生所費時間竟然相同。在中央研究院細胞與個體生物學研究所，陳振輝助研究員與其團隊以基因突變篩檢出失去再生能力的斑馬魚，進行深入研究，了解再生過程的分子機制，期待有助於再生醫學的發展。
奇蹟般的再生現象
在古代，希臘神話中的怪物九頭蛇與海格力斯大戰時，九頭蛇被砍斷頭顱後，依然可以不斷再生。在現代，X戰警系列電影中的金鋼狼，也具有驚人的再生能力，傷口可以在短短幾秒內恢復。從這兩個故事看來，人類從古至今對於再生能力既恐懼又羨慕。
再生並非只存在傳說中，自然界也有奇蹟存在。例如，蠑螈雖然是低等的脊椎動物，但被截斷的手臂切面，可以再長出神經、骨頭、血管與肌肉，再生出完好的手臂。斑馬魚和渦蟲，也都具有很強的再生能力。
蠑螈需花費30至60天才能再生一隻完好的手臂，不像金鋼狼那麼誇張，可以瞬間再生。若我們能了解哪些關鍵會觸發再生機制，也許有一天人類也可以斷肢再生。
「所有人都對再生充滿好奇，並不是科學界才對再生研究感興趣！」在陳振輝的實驗室，研究團隊正透過科學化的方法，以斑馬魚為研究對象，探索傷口修復和複雜組織再生過程中，細胞們如何運作。
透過斑馬魚畫出「再生藍圖」
人類的肢幹一旦受傷斷裂，傷口癒合後就形成斷肢，無法再生。但若是截斷斑馬魚尾鰭、用強光破壞視網膜、用細針攪爛一側的大腦，甚至剪斷脊椎這種極端方式，斑馬魚都可以完整再生這些複雜組織。
以脊椎再生的模式為例，斑馬魚一開始會因缺乏神經連結而無法游動，躺在水缸底兩個禮拜。但待神經重新連結、表皮癒合後，斑馬魚又能再次成為一尾活龍、游來游去。
透過這段觀察，陳振輝團隊想回答兩個問題：再生如何發生？再生機制為何會發生？
再生機制，涵蓋「表皮細胞、骨頭細胞、神經細胞、血管細胞」等運作，就像蓋一棟房子，需要不同材料、不同步驟進行。例如，殘肢上的細胞要移動、增生、分化產生新組織，同時也要跟舊組織溝通整合，來讓新生的手臂或尾鰭具有正確的大小、形狀和功能。
陳振輝透過Skinbow多顏色細胞標誌技術，以不同顏色標記斑馬魚體內不同的細胞，觀察再生過程中細胞如何移動、如何分工合作，藉以建立一個工程藍圖。同時，他也運用這個藍圖，展示三維空間裡各式細胞如何互動、建構複雜組織，並觀察能否移轉到其他生物上，也蓋出名叫「再生」的房子。
本文出自：《研之有物：見微知著！中研院的21堂生命科學課》，時報出版
