發(fā)布日期：2017-06-01
人類(lèi)再生能力很可能在未來(lái)才能實(shí)現(xiàn)，卻并不遙遠(yuǎn)，未來(lái)不久肢體再生將成為醫(yī)學(xué)工具箱的一部分。目前，科學(xué)家最新研究發(fā)現(xiàn)了人類(lèi)肢體重生的重要線索。
蠑螈是自然界一種神秘生物，能夠重復(fù)再生被切除的肢體
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，如果你切斷蠑螈的腿部，它們會(huì)重新長(zhǎng)出來(lái)，然而人類(lèi)卻不具備這樣的能力，其原因并不簡(jiǎn)單，在一定程度上充滿神秘色彩。美國(guó)加州大學(xué)埃爾文分校發(fā)育和細(xì)胞生物學(xué)教授大衛(wèi)·加德納（David Gardiner）說(shuō)：“實(shí)際上我們?nèi)祟?lèi)也有再生能力，例如：表皮組織，此外，人體也可以再生部分腸道粘膜，但是人類(lèi)無(wú)法再生更復(fù)雜的身體組織。”
加德納花費(fèi)數(shù)十年時(shí)間研究蠑螈的再生能力，尋找這種超級(jí)能力的潛在機(jī)制。他說(shuō)：“人類(lèi)再生能力很可能在未來(lái)才能實(shí)現(xiàn)，卻并不遙遠(yuǎn)，未來(lái)不久肢體再生將成為醫(yī)學(xué)工具箱的一部分。”
這是因?yàn)閺睦碚撋现v，人類(lèi)肢體再生是可能實(shí)現(xiàn)的，例如：皮膚，如果皮膚切口并不深，將不會(huì)留下疤痕，因?yàn)槿梭w自愈過(guò)程可重生皮膚細(xì)胞。同時(shí)，如果指甲之下的細(xì)胞仍保存完整，人類(lèi)很可能再生手指前端部分，如果重新生長(zhǎng)出這些組織，骨骼將很好地結(jié)合在一起，這就像是螺絲和螺絲帽的關(guān)系。人類(lèi)肝臟也可以生長(zhǎng)，能夠再生和重建受損組織。
生長(zhǎng)一個(gè)完整的肢體
肢體再生（類(lèi)似蠑螈的再生能力）不僅僅是取代組織部分，肢體再生需要骨骼、肌肉、血管和神經(jīng)組織，成體干細(xì)胞是一種未分化細(xì)胞，它對(duì)于再生肌肉組織具有特殊作用，但是它們并沒(méi)有激活。加德納指出，你可以再生血管，甚至神經(jīng)組織，但是無(wú)法再生整個(gè)手臂。
加拿大蒙特利爾大學(xué)脊椎動(dòng)物組織再生實(shí)驗(yàn)室主管史蒂法納·羅伊（Stephane Roy）強(qiáng)調(diào)稱，人類(lèi)的皮膚、肝臟和骨骼，不會(huì)以蠑螈相同的方式實(shí)現(xiàn)再生。人類(lèi)僅能再生皮膚淺層組織（事實(shí)上這個(gè)連續(xù)過(guò)程被稱為體內(nèi)平衡），臥室內(nèi)多數(shù)灰塵都是人體的死亡皮膚細(xì)胞。
肝臟再生完全不同于蠑螈的肢體再生，肝臟再生是一種補(bǔ)償性增生，這意味著它生長(zhǎng)的體積是彌補(bǔ)損失的部分組織，意味著肝臟組織會(huì)生長(zhǎng)得更大，但如果整個(gè)肝臟被切除，將是無(wú)法再生的。損失的肝臟部分是無(wú)法再生的，因此不能重復(fù)切除肝臟部分，相比之下，蠑螈的肢體可以多次重復(fù)被切除，每次切除都能重新生長(zhǎng)出新的肢體。
人類(lèi)擁有再生能力
加德納指出，胎兒在子宮內(nèi)可以形成完整的器官系統(tǒng)，從胚胎獲得一些基因信息僅用9個(gè)月便能發(fā)育形成復(fù)雜的嬰兒。因此人類(lèi)具有重生某些器官組織的部分能力，同時(shí)，從進(jìn)化角度上講，人類(lèi)需要自愈功能。
除此之外，蠑螈和人類(lèi)的潛在基因機(jī)制并非完全不同，3.6億年前泥盆紀(jì)時(shí)期蠑螈和人類(lèi)的共同祖先物種出現(xiàn)了進(jìn)化分支，加德納說(shuō)：“對(duì)于肢體再生并沒(méi)有特殊基因，這里存在著許多進(jìn)化過(guò)程，但是人類(lèi)至少未完成一個(gè)進(jìn)化步驟。”
為了再生肢體，細(xì)胞需要知道再生肢體在哪里，位于手指尖，還是肘關(guān)節(jié)？它們需要在正確的序列下重建正確的結(jié)構(gòu)。加德納表示，蠑螈具有某些基因，卻在人體中處于“關(guān)閉”狀態(tài)。或許這些基因能夠再生，或者至少幫助控制再生進(jìn)程。人類(lèi)進(jìn)化歷程中一些基因不像蠑螈基因能夠表達(dá)再生能力，沒(méi)有人知道這些隱性基因是什么。
2013年，澳大利亞科學(xué)家詹姆斯·戈德溫（James Godwin）可能揭開(kāi)了肢體再生的部分謎團(tuán)，他發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞（macrophages）能夠阻止蠑螈身體疤痕組織逐漸積聚，巨噬細(xì)胞存在于包括人類(lèi)的其他動(dòng)物體內(nèi)，是免疫系統(tǒng)的一部分。它們的功能是停止傳染和導(dǎo)致炎癥，它是身體部分需要修復(fù)的一種信號(hào)。如果蠑螈體內(nèi)缺少巨噬細(xì)胞，將無(wú)法再生它們的肢體，而僅是形成疤痕。
加德納表示，戈德溫的研究工作幫助我們更進(jìn)一步地理解肢體重生現(xiàn)象，通常情況下，蠑螈根本不會(huì)形成疤痕組織，當(dāng)人類(lèi)肌肉撕裂或者形成一道很深的傷口，將傷害結(jié)締組織，促使疤痕組織的形成。這些疤痕組織不會(huì)提供原始組織的相同功能性。
他說(shuō)：“如果我能使蠑螈身體形成疤痕，那將非常了不起的事情，因?yàn)檫@將揭曉人類(lèi)無(wú)法再生肢體或者器官的機(jī)制，巨噬細(xì)胞可能存在部分關(guān)聯(lián)，但也不完全是該因素造成的。”
幼態(tài)延續(xù)和肢體再生
“幼態(tài)延續(xù)”的能力可能以另一種方式洞察肢體再生的神秘之處，墨西哥蠑螈具有幼態(tài)延續(xù)特征，意味著它們進(jìn)入成年期仍保持著幼年期特點(diǎn)。這就是為什么墨西哥蠑螈成熟之后仍保留著鰓部，而其它蠑螈物種卻沒(méi)有。
人類(lèi)也具有幼態(tài)延續(xù)特征，這就是成年人為什么有時(shí)內(nèi)心自我是個(gè)“小孩”，而其它靈長(zhǎng)目動(dòng)物卻沒(méi)有這一現(xiàn)象，同時(shí)，人類(lèi)比其它靈長(zhǎng)目動(dòng)物成熟期更長(zhǎng)，很可能幼態(tài)延續(xù)和再生能力之間具有一些關(guān)聯(lián)性。加德納強(qiáng)調(diào)稱，年輕人群比老年人群更容易自愈。
此外，美國(guó)哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)“Lin28a”基因，它在未成年動(dòng)物（包括人類(lèi)）體內(nèi)激活，伴隨著動(dòng)物進(jìn)入成年期其活躍性將停止，這種基因能夠確保老鼠組織再生，或者至少重新生長(zhǎng)出趾尖和耳朵。一旦這些動(dòng)物年齡超過(guò)5個(gè)星期，它們將不會(huì)再生那些組織，甚至當(dāng)Lin28a基因功能被激活。Lin28a基因是老鼠新陳代謝控制系統(tǒng)的一部分，當(dāng)它受到刺激，將使動(dòng)物獲得更多能量，仿佛它們更加年輕。
但是幼態(tài)延續(xù)和肢體再生之間的必然關(guān)聯(lián)性尚不能確定，所有蠑螈物種都可以肢體再生，但僅有墨西哥蠑螈具有幼態(tài)延續(xù)特征。蠑螈物種能夠復(fù)原干細(xì)胞，并開(kāi)始肢體重生，這種類(lèi)型的細(xì)胞與傷口發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)關(guān)聯(lián)肢體是否重新生長(zhǎng)。加德納刺激傷口處生長(zhǎng)的神經(jīng)細(xì)胞，能夠使蠑螈長(zhǎng)出額外的肢體。
羅伊說(shuō)：“這可能與強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)有關(guān)，或者與一些特殊生長(zhǎng)因素及其結(jié)合因素有關(guān)，這將部分解答一個(gè)生物物理學(xué)現(xiàn)象：從身體比例上講，蠑螈肢體比人類(lèi)肢體更小，然而青蛙卻不能重生它們的肢體，因此這不是與體形相關(guān)的問(wèn)題。目前動(dòng)物肢體再生能力仍是一個(gè)未解謎團(tuán)，至少目前科學(xué)家仍無(wú)法完全解釋。”
來(lái)源：新浪科技
