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2019年4月16日

植物也有幹細胞!但跟你想的可能不一樣。

作者:生科人  梁智强




植物真的有幹細胞


許多人聽到植物幹細胞,第一個反應都是:啥!植物也有幹細胞?(懷疑貌)。植物當然有幹細胞,不然它怎麼長高、長粗、長葉、長果子呢?

在全球最權威的科學期刊Nature的官方網站上,可以查到「植物幹細胞」的定義為:

植物幹細胞 (Plant stem cells) 是位於植物分生組織中的天然未分化細胞。 它們是植物生命力的起源,能自我更新與維持,同時提供穩定的前驅細胞,在植物中形成分化的組織和器官。

若把這段定義翻譯成白話文,就是,植物幹細胞是一種只分布在植物分生組織的原始細胞,它可以不斷地複製貼上自我複製,維持細胞數量;也可以分化成成熟的細胞,變成植物的樹葉、樹皮、樹幹、樹根…等組織器官。當它還有,植物就能活著;當它沒了,植物就死了。




只分布在必需時常長出新植物組織的地方


植物每年都需要長出新的樹葉,樹幹每年都在變粗,樹根每年都在延長到更遠的地方。所以植物體內不是到處都有幹細胞,幹細胞只分布在樹芽的分生組織、樹皮的分生組織 (就是國中生物課本教的『形成層』),還有根尖的分生組織。

你可能會懷疑,路旁的行道樹被砍斷樹枝後,不是過一陣子又會長回來?只剩一點蔥白的青蔥根部,只要重回土裡,過一陣子又能長成完整的一顆青蔥。這也是植物幹細胞貢獻的嗎?

不不不!植物的傷口能長出新的植物組織,或切下來的樹枝樹葉插到土裡就長成新的植株,靠的是一種稱為癒傷組織 (callus) 的細胞,不是植物幹細胞喔!

講到植物癒傷組織與植物幹細胞的差異,這又足夠讓筆者寫個兩三篇文章,才能解釋清楚,在這裡就不多說啦!


植物幹細胞在你的體內,不會長出植物,更不會變成你的細胞


天天吃菜,不會讓你渾身菜味、面有菜色
吃了蘿蔔,你的身上不會因此長出蘿蔔腿
吞了西瓜籽,你的體內也不會長出西瓜來

而樹皮不能變人皮,樹幹不能變軀幹,樹的幹細胞絕對不會變成人的幹細胞,或分化成人的細胞。不然你以為動作巨星馮迪索在拍攝電影《星際守護隊》時,是因為吃素然後變成小樹人的嗎? (對不起,我扯遠了!)

所以不要再問筆者,植物幹細胞被吃進肚子後,會不會變成身體的幹細胞、或肝細胞、或免疫細胞了! (抱頭)


不會!不會!不會


植物幹細胞是很好的植物活性成份製造工廠


植物學家雖然很早就在植物體內發現分生組織與植物幹細胞,但直到2010年,才有一組英國愛丁堡大學與韓國生技公司的聯合科研團隊,成功地把植物體內幹細胞完整無傷地分離,並在實驗室中大量培養。




這項創舉被發表在2010年的Nature Biotechnology科學雜誌上 (一本在生物科技領域最尖的國際期刊之一),甚至被選為封面論文之一。代表,這個植物幹細胞的分離及培養技術,很厲害喔!

該篇論文的標題為《Cultured cambial meristematic cells as a source of plant natural products》,中文大概可以翻譯為:形成層分生組織的培養細胞能作為一種植物天然產物的來源。

這群科學家發現,在合適的培養條件下,

紫杉幹細胞,能生產出比紫杉樹皮還多的紫杉醇,一種知名抗癌藥物 
人參幹細胞,能生產出比人參根還多的人參皂苷,人參的主要活性成份
番茄幹細胞,能生產出比番茄原本含量還高的茄紅素


植物幹細胞,能夠滋養你的細胞


植物幹細胞對人類的幫助,其實是來自於它所生產出的活性物質。可能是紫杉醇、長春鹼這類具有殺死癌細胞的活性物質;可能是人參皂苷、多酚、類黃酮這類保護心血管的活性物質;可能是有機酸、有機醇這類的美白成份。

而這些成份能透過各種作用機制,幫助人體細胞,改善人類健康狀態。

希望透過介紹,動物幹細胞與植物幹細胞,大家以後能夠不再傻傻分不清囉。