據(jù)《紐約時報》報道,,科學家研究發(fā)現(xiàn),,一些兩棲類動物和魚擁有的肢體再生功能———比如蜥蜴能長出斷了的尾巴,、斑馬魚能再生出它的鰭,、鱗,、脊髓和部分心臟———實際上人類也擁有,,只是這種再生功能暗藏在人體內(nèi),,等待著被喚醒。到時候,,人類不會再為器官移植和肢體殘廢而痛不欲生,,新的肢體與器官能像指甲一樣從人體內(nèi)重新長出來。
再生秘訣:
一旦器官受損,,相應部位未完全發(fā)育的細胞將自動轉變成完整細胞,,直至發(fā)育成新器官。
科學家長時間以來一直在尋找類似蠑螈等兩棲類動物可以重新長出新皮,、被撕裂的尾巴或者被粉碎的下顎的原因,。通過多年的研究和分析,科學家終于發(fā)現(xiàn),,在再生的許多情況下,,當成熟細胞在受傷處開始回歸到不成熟狀態(tài)時,再生就開始了,。大量的不成熟細胞,,如我們所知道的胚基,會再生出缺失的肢體,,其過程就像動物開始孕育時胚胎的形成過程,。
兩棲類動物自我修復的“秘訣”是由于它們“未來器官”的細胞在初步成長時,并未完全發(fā)育,,導致它們最終可以發(fā)育成肢體或者器官,。也就是說,,一種兩棲動物的骨細胞,、皮膚細胞和血液細胞的任何部位只要發(fā)生損壞,相應部位的細胞將轉變?yōu)橐恍]有特征和區(qū)別的細胞,,這些未完全發(fā)育的細胞將采取積極態(tài)度,,自動快速轉變成相應部位的完整細胞,最后,,這些細胞將長成一只新的爪子或器官,。
“盡管胚基的開始和胚胎的形成是兩個明顯獨立的過程,但此兩個過程會有某一點上交合,。”倫敦大學的再生研究帶頭人杰里米·布魯克斯表示,。
如果胚基被移植到受傷部位,,它就能從受傷部位的細胞中獲得此部位是如何形成的指令,從而快速地治愈受傷部位,,形成新的組織器官,。如果胚基是由蠑螈的斷爪子產(chǎn)生的,并被移植到了身體的其他地方,,則就會在別處長出一個新爪子來,。當然,人不能像蠑螈那樣再長一個新的手腳,,因為人沒有形成胚基,,因此,人體再生醫(yī)學還很遙遠,。但再生研究人員相信,,人類最終能夠在未來的某一天具備再生能力。因為人類的細胞先天便已經(jīng)具備了發(fā)育新肢體部位的能力,。在胎兒發(fā)育過程中,,人體內(nèi)的細胞發(fā)展便證實了這一點。另外,,細胞內(nèi)的DNA也具備著新器官成長的“指示密碼”,。目前,人類的工作便是找到這些密碼,,像打開開關一樣,,將細胞的潛在功能挖掘出來。
再生機理:
關鍵在于動物體內(nèi)的再生基因,,人體內(nèi)潛藏著再生基因,,但不再發(fā)揮作用。
科研人員發(fā)現(xiàn),,動物的再生機理基于動物的基因裝備,,只是這些基因因各種原因而在許多物種中廢退了。他們覺得人體內(nèi)一定潛藏著可以自愈創(chuàng)傷甚至再生組織的基因,。眼下的首要任務就是確定令胎兒具有自愈功能的基因是什么,,胎兒長大后,為什么會喪失這種寶貴的自愈功能,。
印地安納波利斯大學科學院的院長大衛(wèi)·斯多康博士是一位生物學教授,,他致力于研究能幫助蝌蚪再生肢體的m sxl基因,發(fā)現(xiàn)這種基因在再生過程中顯得非常重要,,它能幫助細胞保存在胚胎里,,使之不會過早成熟。令人欣喜的是,,研究人員在人體指尖內(nèi)找到了這種基因,。
還有劍橋生物醫(yī)學諾華研究院的研究斑馬魚再生的專家馬克·凱廳去年12月確定了斑馬魚鰭再生所必備的兩種基因fgf20和hsp60,。他發(fā)現(xiàn)后者在人體內(nèi)也存在。這表明人體確實存在有再生基因,,但這些基因不再發(fā)揮作用了,。
應用前景:
打一針,殘疾人失去的身體部位就能慢慢長出來,。
研究人員認為,,或許可以開發(fā)一些藥物,注入人體后就能激活它們的行動,。一旦人體受傷處的胚基被觸發(fā),,再生肢體或器官就不需要更多的干預了。到那時,,醫(yī)生只需給肢體殘疾人打一針,,他(她)們失去的身體部位就能慢慢地再生出來。
或許這一天還要等上幾十年,,因為有關這一方面的研究還相對較少,,對再生動物的基因認識還不充分,科學家對此關注度還不夠……大多數(shù)科學家熱衷于干細胞研究,,但許多再生研究的支持者認為,,干細胞治療不太接近臨床應用,且費用昂貴,,只有胚基機理是修復組織器官的惟一辦法,。肝臟再生專家格羅姆陪博士表示,讓干細胞在病人體內(nèi)行使適當功能非常非常難,。-編譯/王金元
-背景知識
動物器官可再生
長久以來,,科學家想通過引人注目的干細胞治療來達到肢體再生這一美好目標,通過我們的自身系統(tǒng)來修復我們的身體,。然而,,還有一些科學家卻在一個相對不清晰的領域中探尋解決辦法,他們相信再生醫(yī)學的另一條道路可能會獲得成功,,因為在大多數(shù)動物中,,自然界本身就已經(jīng)有了修復受損肢體和器官的辦法。研究人員發(fā)現(xiàn)許多動物都有自我再生能力,,特別是兩棲動物和某些魚,,都能重新長出不同的部分身體,。如蠑螈能長出斷了的尾巴,、腳、上下顎,、眼球,、視網(wǎng)膜,、腸;斑馬魚能再長出它的鰭,、鱗,、脊髓和部分心臟;蜥蜴在受到攻擊時,,它可以棄掉部分或是整條尾巴,,在3到4個月的時間內(nèi)新的尾巴就可以再生出來;蝌蚪可以在幾小時內(nèi)再生出新的尾巴而不留下任何傷疤,,不過,,當蝌蚪長成青蛙時,這種功能就莫名其妙地消失了,;切下海參的一點點肉就能長出一整個新海參,;海星能長胳膊和大部分身體;蜘蛛能長出斷了的腿,;多腸目動物蛆被分割成許多部分后,,每一部分都可以再生成為一個新的機體,而且一次可以再生出300個新的機體,;真渦蟲是一種扁形蟲,,被切成1/279后仍能讓每一個切片再生,成為完整的新真渦蟲,。
其實,,所有哺乳動物也能重新修復其身體的破損部位,它們都能再生出肝臟,。有報告稱,,一個人的肝臟手術切除75%之后,兩到三個星期就能長到原來差不多的大小,。鹿能再長出鹿角,,有一些鹿角的生長速度達到了1天2厘米,是動物器官再生速度最快的,。還有人體指尖如果只砍掉了前端一點點,,就有可能再生出來。更為神奇的是,,母體內(nèi)不超過6個月大的嬰兒也有這種奇跡般的康復能力,。科學家們發(fā)現(xiàn),,如果給母體內(nèi)不超過6個月大的嬰兒做手術,,嬰兒出生后,身上根本找不到手術留下的痕跡,。但是,,隨著嬰兒漸漸長大,,這種完美無缺的康復功能也隨之喪失。