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美研究人员让爪蛙重新长出断肢

webmaster 2022-1-28 16:511130 人围观 原作者: webmaster

简介 :断肢再生一直是蜥蜴类动物和电影里的超级英雄们的专利,对于人类则是一个遥不可及的梦想。不过在最近发表于Science Advances上的一篇文章中,来自美国塔夫茨大学和哈佛大学Wyss研究所的研究人员报道了一个让爪蛙断肢 ...
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断肢再生一直是蜥蜴类动物和电影里的超级英雄们的专利,对于人类则是一个遥不可及的梦想。不过在最近发表于Science Advances上的一篇文章中,来自美国塔夫茨大学和哈佛大学Wyss研究所的研究人员报道了一个让爪蛙断肢再生的工作,这让人类向断肢再生的梦想又靠近了一步。

一只成年青蛙无法通过自然方式让失去的断肢重新生长出来。在这项工作中,研究人员使用了5种药物,然后通过鸡尾酒疗法,让一只失去一条腿的爪蛙成功地再生出失去的这条腿。这条再生出的蛙腿几乎完美复制了原来失去的那条腿,在腿的主干部分骨骼、肌肉、神经和血管完全,并能正常运动,只是在脚趾部分没有再生出骨骼,但这已经足以让这只青蛙重新具有了游泳的能力。

包括蜥蜴、海星、螃蟹等很多动物都有再生能力,扁虫甚至可以在被切割为数段后,每一段都重新再生为一个完整的个体。人类在受伤后,伤口附近都会生长出新的组织以封闭伤口,我们的肝脏甚至象扁虫一样,在失去50%的大小后重新生长成完整的肝脏。但是人类和哺乳动物结构复杂的肢体(比如手臂和腿)则无法通过自然过程再生。在受伤后,伤口一般会被新生长出来的疤痕组织覆盖以避免进一步的血液流失并避免感染,同时也组织了伤口的进一步生长。

塔夫茨大学的研究人员在断肢再生的工作中利用5种药物激活了再生机制。他们在非洲爪蛙的断肢的断面上盖上一个硅酮帽,他们称之为“生物穹顶(BioDome)”。这个半球形的覆盖物是由用于鸡尾酒疗法的5种药物与丝蛋白凝胶相混合而成,5种药物分别起到消炎、防止导致疤痕的胶原蛋白的生成,以及激活神经纤维、血管和肌肉的生长的作用。这些药物在断面上形成一个局部环境,阻止了肌体通过疤痕封闭断面的机制,同时启动再生机制。这个类似于膏药的的BioDome每24小时更换一次,在爪蛙的残肢断面连续贴18个月后就如前所述实现了再生。

在刚贴上BioDome的几天中,研究人员在残肢断面附近发现了类似于胚胎成形过程中的分子通道(molecular pathways)。这可能就是经过简单治疗实现长期生长的生物学机制。这些分子通道的出现使得整个再生过程象胚胎成形一样自然发生,而不需要过多的医疗手段介入。

在前期的工作中,塔夫茨大学的研究人员曾经使用单一药物进行再生机制的激活,结果只在残端生长出一个锥形的尖端。这次用5种药物进行的断肢再生无疑将这项工作向前推进了一大步,因此下一步他们打算在哺乳动物身上进行同样的实验,以最终实现人类断肢再生的梦想。


(本站摘译自Medicalxpress.com)





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