哺乳动物再生身体部位的能力是休眠的,而非丧失
摘要
德州农工大学的新研究表明,哺乳动物的再生能力可能处于休眠状态,可通过两步生长因子治疗激活,从而实现骨骼和关节结构的再生,而非留疤。
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缓存时间: 2026/06/20 20:17
# 人类可能隐藏着再生能力
来源:https://www.sciencedaily.com/releases/2026/06/260617032207.htm
几代人以来,科学家们一直将无法再生失去的身体部位视为人类和其他哺乳动物的根本局限之一。虽然蝾螈等生物可以再生整个肢体,但人类的典型愈合方式是形成疤痕组织。
然而,来自德州农工大学兽医学与生物医学科学学院(VMBS)的新研究表明,哺乳动物的再生能力可能并非完全缺失。相反,它们可能隐藏在身体正常的愈合机制中,等待在合适的条件下被激活。
"为什么有些动物可以再生,而另一些——尤其是人类——却不能,这是一个自亚里士多德时代就被提出的重大问题,"VMBS兽医生理学与药理学系(VTPP)教授Ken Muneoka博士说。"我的职业生涯一直在努力理解这一点。"
在发表在*Nature Communications*上的一项研究中,Muneoka及其同事描述了一种新的两步疗法,能够实现骨骼、关节结构和韧带的再生。虽然再生的组织并非原始组织的完美复制品,但研究人员认为,这种方法最终可能有助于减少疤痕形成并改善截肢后的组织修复。
**将愈合转向远离疤痕形成**
当哺乳动物受伤时,身体通常以纤维化作为反应。在此过程中,成纤维细胞快速闭合伤口并形成疤痕组织。虽然这种反应有助于防止感染和进一步损伤,但它也限制了身体重建所失去部分的能力。
能够再生的动物遵循不同的路径。例如,在蝾螈中,类似的细胞聚集成称为胚基的结构,作为新组织生长的基础。
"就好像这些细胞可以向两个不同的方向移动,"Muneoka说。"它们要么制造疤痕,要么制造胚基。我们的研究重点是将已经存在于损伤部位的成纤维细胞的行为重新定向。"
为了探索哺乳动物的愈合能否被推向再生,研究团队开发了一种疗法,按顺序使用两种众所周知的生长因子。
第一步是在伤口已经愈合后应用成纤维细胞生长因子2(FGF2)。通过等待初始愈合过程完成,研究人员让身体在干预之前做出正常反应。
据Muneoka称,研究团队随后"改变了接下来发生的事情"。
FGF2促进了胚基样结构的形成,这在哺乳动物此类损伤后通常不会发生。几天后,研究人员应用了第二种生长因子——骨形态发生蛋白2(BMP2),促使这些细胞开始构建新组织。
"这确实是一个两步过程,"Muneoka说。"你首先将细胞从疤痕形成中转移出来,然后提供信号告诉它们要构建什么。"
**重新思考干细胞的作用**
该研究最重要的发现之一是,再生可能不需要从体外添加干细胞——这是再生医学中常见的一种方法。
"你实际上不必获取干细胞并将它们放回去,"Muneoka说。"它们已经在那里——你只需要学会如何让它们按照你想要的方式行动。"
参与该研究的另一位VTPP教授Larry Suva博士表示,这些结果挑战了关于哺乳动物细胞能力的长期假设。
"我们认为不可编程的细胞,实际上是可以编程的,"Suva说。"能力并未缺失——只是被遮蔽了。"
研究人员还发现证据表明,细胞可以被重新定向以在其通常位置之外创建结构。这个过程称为位置重新指定,是发育的重要部分。
实际上,正常情况下有助于形成一种组织的细胞,可以被指示在受伤后重建另一种结构。
**再生骨骼、肌腱、韧带和关节**
尽管再生的组织与原始解剖结构并不完全匹配,但研究人员成功恢复了截肢期间移除的所有主要结构,包括骨骼、肌腱、韧带和关节组织。
再生区域包含以类似于自然解剖结构的模式排列的骨骼成分和结缔组织。
"我们再生了你期望在该损伤水平上看到的结构,"Muneoka说。"结构就在那里——只是不是完美的形式。"
这些发现还表明再生依赖于多个生物途径协同作用。重建组织似乎远比激活单一机制复杂。
**对伤口愈合的潜在益处**
虽然研究仍处于早期阶段,但科学家认为,在完全再生成为可能之前很久,它就可能具有实际应用。
与其仅仅专注于替换缺失的结构,这种方法可能通过减少疤痕形成和增强组织修复来改善愈合结果。
"人们应该开始考虑在愈合过程中使用这些信号,"Muneoka说。"即使将反应稍微偏离疤痕形成,也可能带来真正的好处。"
走向临床测试的路径也可能比许多实验性疗法更为直接。BMP2已获得FDA批准用于某些医疗应用,而FGF2正在多项临床试验中进行评估。
**对哺乳动物再生的新视角**
该研究进一步证明了哺乳动物的再生可能并非完全丧失的特性。相反,它可能是一种休眠的能力,在愈合过程中通常保持不活跃。
"这改变了我们对可能性的思考方式,"Suva说。"一旦你证明了再生可以被激活,它就将为提出全新的问题打开大门。"
对Muneoka来说,这些问题推动了几十年的研究,现在有了一个充满希望的新框架。
"哺乳动物的再生失败是可以挽救的,"他说。"现在我们有了一个模型,可以开始弄清楚如何做到这一点。"
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