據(jù)報道，全世界每年約有上千萬人遭受著各種形式的創(chuàng)傷,，有數(shù)百萬人因在疾病康復過程中重要器官發(fā)生纖維化而導致功能喪失,，而且有數(shù)十萬人迫切希望進行各種器官移植。
在機體損傷和疾病康復過程中,，受損的組織和器官進行修復與重建如今仍然是科學家們所面對的重大難題,。當然組織再生領域的研究也一直是科學家們進行的一項重大研究課題,，經(jīng)過多年的研究努力，科學家們在組織再生領取取得了一定的研究成果,，比如來自美國的研究人員就通過研究發(fā)現(xiàn),，低氧誘導因子HIF-1a信號途徑能夠實現(xiàn)小鼠組織的自發(fā)性再生，而這一過程完全不需要額外的干細胞作用,。
那么近年來在組織再生研究領域科學家們取得了多少可喜的研究成果呢,？本文中小編對此了盤點，分享給各位,！
【1】Science：神奇,！與過敏癥相關聯(lián)的T細胞也能促進組織再生！
在一項新的研究中,，來自美國約翰霍普金斯大學和肯尼迪-克里格研究所（Kennedy Krieger Institute）的研究人員報道,，與過敏癥相關聯(lián)的免疫細胞當與生物材料支架（biomaterial scaffold）配合使用時會直接讓小鼠肌肉損傷愈合。這一發(fā)現(xiàn)進一步證明免疫系統(tǒng)不僅在抵抗傳染性疾病和其他疾病中發(fā)揮著關鍵作用,，而且也在損傷后啟動愈合過程中發(fā)揮著關鍵作用,。研究人員也指出這些設計出的生物材料支架與免疫細胞“形成搭檔”時能夠更加有效地促進愈合。相關研究結果發(fā)表在2016年4月15日那期Science期刊上,，論文標題為“Developing a pro-regenerative biomaterial scaffold microenvironment requires T helper 2 cells”,。
論文通信作者、約翰霍普金斯大學醫(yī)學院眼科學與生物醫(yī)學工程教授Jennifer Elisseeff博士說,，“在之前的研究中,，我們已觀察到對植入到不同的組織或環(huán)境中的相同生物材料做出的不同免疫反應，這讓我們有興趣研究生物材料會如何刺激免疫系統(tǒng),，促進再生,。我們仍然有很多地方需要學習,，但是這項研究在設計生物材料引發(fā)有益的免疫反應方面邁進了一步,。”
【2】Natue：發(fā)現(xiàn)促進組織再生的增強子元件
如果追蹤我們的進化樹回到它的樹根---在腮脫落或對生拇指產(chǎn)生很久以前---的話,，那么很可能發(fā)現(xiàn)一種共同的祖先具有令人吃驚的再生失去的身體部分的能力,。
這種祖先的幸運后代，包括如今的蠑螈或斑馬魚,，仍然能夠實現(xiàn)這一壯舉,，但是人類在幾百萬年的進化過程中喪失了許多再生能力。
為了努力理解這種喪失,，研究人員構建出一個基因列表,，這個列表中的基因能夠讓具有再生能力的動物重新長出剪斷的尾巴或修復受損的組織。令人吃驚的是,，他們發(fā)現(xiàn)在這些動物的再生中發(fā)揮重要作用的基因也在人類中具有對應的基因版本,。關鍵的差別可能并不在于這些基因本身,，而在于損傷期間調節(jié)這些基因如何被激活的DNA序列。
【3】Biomaterials PNAS：使用納米分子抗炎藥物使組織再生
任何個體在受傷后可能會產(chǎn)生后效應,，包括疼痛,、腫脹和發(fā)紅。這些跡象表明身體是在抵抗傷害,。當體內組織被破壞時生物程序就會被激活援助組織再生,。炎癥反應作為一種保護機制促使組織修復和再生，幫助身體治愈創(chuàng)傷和燒傷,。然而,，相同的機制下當體外異物被引入時可能會干擾治療，例如當人工合成材料為了真皮修復而移植到皮膚上時,。在這種情況下,，炎癥可能導致組織纖維化，組織纖維化會形成一個適當?shù)纳砉δ艿恼系K,。
研究小組的Arun Sharma博士一直致力于創(chuàng)新組織再生的方法，以改善患有膀胱功能障礙患者的生活,。他們的一項突破性進展是一種醫(yī)療模式,，該模式使用來自捐獻者骨髓中的干細胞再生膀胱，這項研究發(fā)表在2013年《國家科學院學報》雜志上,。
【4】Acta Biomat：開發(fā)出可促進機體神經(jīng)組織再生的新型網(wǎng)格纖維結構
近日,，一項刊登在國際雜志Acta Biomaterialia上的研究報告中，來自日本大阪大學的研究人員通過研究開發(fā)出了一種網(wǎng)格結構,，其能夠被纏繞在損傷的周圍神經(jīng)組織上來幫助促進損傷神經(jīng)的再生并且恢復其功能,。
這種網(wǎng)格結構非常柔軟且能夠在機體中降解，其中摻入了對神經(jīng)系統(tǒng)功能正常發(fā)揮非常關鍵的維生素B12,。當網(wǎng)格結構被用于治療大鼠損傷的坐骨神經(jīng)時,，其能夠促進神經(jīng)組織再生并且恢復大鼠機體的運動和感覺功能，目前研究人員正在考慮將這種新型結構應用于臨床中用來治療諸如腕管綜合癥（CTS）等周圍神經(jīng)病癥,。
此前研究人員所開發(fā)的人工神經(jīng)導管組織能夠用來治療周圍神經(jīng)損傷,，但其只不過能夠在損傷位點之間形成交聯(lián)，并不會促進神經(jīng)組織的快速再生,；此外,，在很多患者中其應用也非常受限制；但維生素B12卻能夠促進神經(jīng)再生,，但口服維生素B12卻并沒有太大作用,，而且目前并沒有可用設備能夠將維生素B12直接運輸?shù)綑C體受影響的位點，因此研究人員或許有望開發(fā)出此類醫(yī)學設備來幫助很多遭受神經(jīng)損傷但并未失去神經(jīng)連續(xù)性的患者進行神經(jīng)組織的再生過程,。
【5】Nat Biomed Eng：突破,！科學家利用干細胞成功再生出心臟外層結構
近日,，刊登在國際雜志Nature Biomedical Engineering上的一項研究報告中，來自美國賓夕法尼亞州立大學的研究人員通過研究利用干細胞成功再生出了人類心臟的心外膜細胞,；研究者表示,，早在2012年，我們就發(fā)現(xiàn)如果能夠利用化學物質處理人類干細胞,，使其連續(xù)激活干細胞并且抑制Wnt信號通路,，就會促進干細胞轉變成為心肌細胞，心肌作為心臟三層結構中的中間一層結構,，其非常厚實,，能夠通過收縮向機體各部供血。
Wnt信號通路是由蛋白質組成的一種特殊的信號轉導途徑,，其能夠利用細胞表面受體將信號傳入細胞內部,。Xiaojun Lance Lian教授表示，我們需要為心臟祖細胞（cardiac progenitor cells）提供額外的信息使其轉化成為心外膜細胞,，但在這項研究之前,，我們并不清楚這種特殊的信息是什么，如今通過研究發(fā)現(xiàn),，如果能夠再次激活細胞中的Wnt信號通路,，我們就能夠重新驅動心臟祖細胞轉變成為心外膜細胞，而不是心肌細胞,。
這項研究或許能夠幫助研究人員對機體整個心臟壁進行再生,，通過形態(tài)學的評估和功能性的分析，研究者發(fā)現(xiàn),，制造出的心外膜細胞同人類機體中和實驗室生長的心外膜細胞非常相似,。那么最為關鍵的一點就是如何將心臟祖細胞轉變成為心臟的心內膜細胞（心臟內層細胞），目前研究人員正在努力對該問題進行攻克,。
【6】PNAS：突破性發(fā)現(xiàn),！抗癌藥物或有望促進心臟組織再生
日前，一項刊登在國際雜志Proceedings of the National Academy of Sciences上的研究報告中,，來自德州大學西南醫(yī)學中心(UT Southwestern Medical Center)的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn),，一種新型抗癌制劑或有望促進損傷的心肌組織進行再生，相關研究或為開發(fā)抑制充血性心力衰竭的新型療法提供新的思路,。
機體中的很多組織或細胞,，比如血細胞以及腸道內壁組織都會在人的一生中持續(xù)再生，而其它組織,，比如心臟組織則不會,，因為心臟無法進行自我修復，而由心臟病發(fā)作引發(fā)的心臟損傷就會產(chǎn)生永久性的疤痕組織，這些損傷會頻繁導致心臟功能的嚴重弱化,，也就是引發(fā)心力衰竭,。
多年以來，科學家Lawrence Lum及其同事一直在從事研究開發(fā)靶向作用Wnt信號分子的癌癥藥物,，這些信號分子對于組織再生非常重要,，但卻會經(jīng)常誘發(fā)癌癥；人類機體中Wnt蛋白產(chǎn)生的關鍵就是Porcn酶（豪豬酶,，porcupine enzyme）,，之所以對其這樣命名，是因為缺失該基因的果蠅胚胎組織的結構類似豪豬,，目前研究人員已經(jīng)開發(fā)出了Porcn酶的抑制劑,。
【7】Nature：重大突破！科學家發(fā)現(xiàn)低氧環(huán)境或許會誘發(fā)心臟再生,！
正常健康的心肌必須有富含氧氣的血液供給,，但近日一項刊登于Nature雜志上的研究報告中，來自西南醫(yī)學中心的研究人員通過研究發(fā)現(xiàn),，將小鼠置于極端缺氧的環(huán)境中時小鼠也能夠進行心肌再生,。
文章中，研究者將小鼠生存環(huán)境中所呼吸的氧氣的比例逐漸降低到7%（相當于珠穆朗瑪峰山頂?shù)难鯕鉂舛龋?，當小鼠在低氧環(huán)境中生存兩周后,，其機體的心肌細胞開始發(fā)生分裂和生長了，正常情況下在成體哺乳動物中心肌細胞并不能夠進行分裂,。此前研究者通過研究發(fā)現(xiàn)，新生哺乳動物的心臟有能力再生,，這就類似于皮膚在損傷后能夠自我修復一樣,，但隨著動物年齡增長，在接下來的數(shù)周內,，動物機體的心肌再生能力就會失去,，也就是說心肌細胞必須“沐浴”在心臟種的富氧環(huán)境中。
研究者Hesham Sadek教授說道,，成年人的心臟在心臟病發(fā)作后并沒有能力進行任何深度修復,，這也就是為何心臟病發(fā)作對機體會產(chǎn)生永久性的影響，雖然有悖常理,，本文研究中研究者發(fā)現(xiàn),，明顯降低氧氣的暴露或許會避開因氧氣而引發(fā)的細胞損傷，從而就會開啟細胞的分裂模式,，導致心臟再度生長,。
【8】PNAS：可用于心臟再生的創(chuàng)新性“工具”
心血管疾病是引發(fā)美國人群死亡的主要原因，每年都有四分之一的人死于心血管疾病，而且患者心臟病發(fā)作后5年的生存率不如大多數(shù)癌癥,，目前患者遭遇的最大問題就是其機體并不能進行有效的損傷后修復,，近日來自休斯頓大學的研究者通過研究在此領域獲得了巨大進展。研究者開發(fā)了一種新型策略來幫助患者進行心臟肌肉的再生,，相關研究刊登于國際雜志PNAS上,。
人類的心臟是一種并不能進行再生的器官，而且心肌細胞的數(shù)量會隨著年齡增長而不斷下降,，在損傷期間細胞就會流失,，比如心臟病發(fā)作等，損傷的細胞通常會被結締組織移除,，這稱之為纖維化過程,，該過程會導致心臟泵血功能的卻是，而這就是心臟疾病同癌癥一樣死亡率較高的主要原因,。
為了找到一種解決方法,，研究者Liu和其同事對胚胎中心臟形成的機制進行了研究，他們非常好奇他們所發(fā)現(xiàn)的新型調節(jié)子是否能夠將人類的成纖維細胞轉化為心臟肌肉細胞,。研究者Schwartz說道,，我們首次通過研究來將人類的成纖維細胞轉化為心肌細胞，而且我們希望這些microRNA調節(jié)子應該具有潛在的活性,。
【9】Nat Med：科學家首次成功利用干細胞完成脊髓再生,，或可用于治療癱瘓
最近，科學家們首次通過向大鼠移植干細胞并引起脊髓局部組織的再生,，從而使它們重新獲得自主運動能力,。雖然這一技術還無法立即適用于人類的脊椎損傷治療。不過,，該研究打破了研究者們一直以來的傳統(tǒng)看法：脊髓神經(jīng)細胞無法再生,。
起到功能的關鍵細胞叫做"脊髓皮質軸突"，對于人類來說這部分細胞是最重要的"馬達系統(tǒng)",。"此前該移植技術從未成功過",，來自UCSD的研究者之一Mark Tuszynski說道："許多人，包括我們,，此前做了很多努力,，但是都失敗了"。
通過直接向受傷的大鼠體內移植干細胞并誘導分化成為脊髓細胞,，這些動物的前肢運動能力得到了明顯的增強,。這些部分癱瘓的小鼠能夠完成伸爪以及抓握動作。該結果打破了此前學界普遍認為的皮質脊髓神經(jīng)元無法再生的觀念,。
【10】Nature Communications：肺組織損傷后靈巧再生
一項新的合作研究描述了肺組織損傷后再生的方式,。再生的細胞并不是典型的干細胞，而是成熟的肺細胞在響應傷害時做出的反應。來自賓夕法尼亞大學和杜克大學的研究人員發(fā)現(xiàn),，證實肺組織的修復比原來所認為的更加靈巧,。這篇研究成果發(fā)表在最新的Nature Communications。
肺泡中的兩種呼吸道細胞具有非常不同的功能,。長而細的1型細胞,，是氣體（氧氣和二氧化碳）交換的場所。2型細胞分泌表面活性劑,，有助于保持氣道開放,。
研究人員在小鼠模型中發(fā)現(xiàn)這兩種類型的細胞擁有相同的前體干細胞起源。接下來,，研究小組在小鼠模型中取出部分肺組織并進行單細胞培養(yǎng),，以研究肺細胞再生的可塑性。他們發(fā)現(xiàn),，1型細胞可以變成2型細胞,，反之亦然。
杜克大學的研究小組之前已經(jīng)闡述過2型細胞有在成年小鼠充當祖細胞的功能,，可分化成氣體交換型的1細胞,。不過沒有報道1型細胞也有類似的能力。于是他們決定測試1型細胞,，并發(fā)現(xiàn)大約三周后,，1型細胞在各種再生模型下，都轉變?yōu)?型細胞,，新的細胞填充了被損傷的肺區(qū)域,。這個過程隨后被證實與TGFβ信號調控有關。
