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科学家利用火蜥蜴研究人体断肢再生技术(2)http://www.sina.com.cn 2008年05月15日 09:28 科技日报
人类指尖可以再生 其实,人类也是具有再生潜能的。30多年前,科学家首次发现儿童的指尖就具有与生俱来的再生能力,之后类似的现象在青少年和成年人身上也有所表现。指尖发生断损后,如果采用让其自然愈合的保守疗法,手指头不仅会慢慢恢复原有轮廓、指纹以及触感,而且还能进行不同程度的再生。然而,医生在遇到这种情况时,往往会进行另一种治疗,那就是缝合伤口。而正是我们惯用的治疗手段抑制了这种再生能力。 近年来,科学家一直利用老鼠进行断指再生研究。他们已经证实,不论是幼年老鼠还是成年老鼠,当指尖受伤折断后,都会形成覆盖伤口的创面表皮组织,不过这个过程所花费的时间远远长于火蜥蜴。此外,截断处出现为分化的增殖细胞群,其胚芽基因表达活跃,这表明它们是芽基细胞。间接证据显示,这些细胞是由间质结缔组织和骨髓中的成纤维细胞转化而来的。 研究人员还找到了一种与指尖再生关系密切的生长因子———骨形态发生蛋白4((BMP4)。因缺乏Msx1基因而变异的老鼠会丧失指尖再生能力,而Msx1基因正是生成BMP4的关键。如果将BMP4生长因子注入Msx1基因缺失的老鼠体内,其再生能力即可得到恢复。 激发人类再生潜能 尽管让人类的断肢自动生长出来听起来更像一个不可思议的幻想,但是从逻辑上来说,这一夙愿是有可能一步一步实现的。 人类被截肢后,往往会留下一个大而复杂的创口横断面,涉及到表皮、真皮、间质结缔组织、脂肪、肌肉、骨骼、神经和血管等。但这些不同组织中有大部分都是能够完成“独立再生”的。 事实上,人类四肢中没有再生能力的就是真皮组织。真皮内分布着各种结缔组织细胞,其中以成纤维细胞居多。受伤会导致这些细胞“纤维变性”,产生过多的组织而形成横向连接的疤痕。这种纤维变性反应不仅抑制了哺乳动物的再生能力,而且还是一个严重的医疗问题,会对肝脏和心脏等器官在病变后的功能恢复造成永久性的渐进损害。 为此,研究人员仍将从老鼠着手来探索人类断肢再生的可能性。目前,他们已经成功使老鼠断肢部位形成了芽基。下一步计划则是让断指处的芽基长成一根完整的手指。这个过程将比指尖再生困难得多,因为手指上有着身体最为复杂的骨骼结构———关节。如果在未来几年内能够实现这个目标,这将是再生研究领域的一个重要的里程碑。再生出老鼠的脚爪和腿,都会为时不远了。 最近,美国斯坦福大学的研究人员发现,成人的成纤维细胞也像火蜥蜴一样,保留有关于空间坐标体系的记忆,而这些方位信息正是胚胎早期用于“规划”整个身体发育的依据。科学家们乐观地估计,再过10年或者20年,人类的再生潜能就有望被激发出来,身体上受损或者病变的部位便可以随心所欲地更换了。
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