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科学家是如何帮蜥蜴再生“完美”尾巴的?

科学家是如何帮蜥蜴再生“完美”尾巴的?

作者: 干细胞精研社 | 来源:发表于2021-11-15 16:34 被阅读0次

    衰老和疾病是人所面对的永恒难题,我们不可避免地会失去那些精力充沛的黄金年华。

    饱满紧致、富含胶原蛋白的面容终有一日会褪去光华,而时光的刻痕在光阴轮转之中悄然地攀爬上我们的鬓角眉梢。

    孩提时期轻松自如攀爬冠盖亭亭的园中松柏,高强度的案牍劳形让现代人早生华发,躯体活动能力大打折扣,就连扛米上楼也为许多壮年男性视为畏途。

    耳鸣目眩,腕关节酸软疼痛,电脑病、空调病、手抄病……长时间维持同一姿势办公,或是烈日炙烤下在外奔波,都成了诱发我们机体抗议的原因。

    那么,有没有一种方式,能从根源解决衰老和疾病的发生,激发身体的自我修复的能力?

    旧时常常听闻灵芝仙丹能够生死人、肉白骨,给予常人第二次生命,这当然是寄托着美好愿景的神话传说。

    不过在现代社会,大部分人则将这份祈愿托付给各种价格高昂的营养素上,也能取得一定效果,但收效并不显著,其中不乏一些智商税产品。

    在生命科学研究的道路上,往往在“已知”里面仍有许多“未知”,科学家们也一直在探索“未知”的路上。当越来越多的研究表明,干细胞在抗衰老中能够发挥作用,干细胞抗衰成为了医学界一个备受关注的研究方向。

    从而立之年起,我们的身体就开始走下坡路了,适当体育锻炼能够帮我们加快新陈代谢,在一定程度上维持较好的生理机能,但不能违逆衰老大势的缓慢进行。肌肤老化、记忆减退、视听能力下降、骨质疏松等,都在提示我们需要注意维持健康的作息,避免加速躯体的衰朽[1]

    衰老的根本原因,还得从细胞说起

    我们的躯体中每时每刻都有大量的细胞新生,同时也有对应数量的细胞凋零,随着生命的延展,细胞的增值和分化能力也在逐步衰减[2]。直到有一天,新鲜补入的细胞不再能够弥补细胞凋零的数量时,人体将出现各种早期病痛,揭示了衰老和病变的本质。

    而干细胞是一类极为特殊的细胞,在一定条件下,干细胞几乎具有无限制自我更新、增值、分化的潜力,换句话说,干细胞是我们体内细胞的起源[3],它不仅能激活和修复体内已经受损的细胞群体,还能实现稳定的替换,使机体内永远维持着生与死的动态平衡。

    正因如此,针对于抗衰和抗疾病的重大课题,科学家十分重视和看好干细胞的表现。

    干细胞帮助蜥蜴首次再生出一个完美的尾巴

    近日, 美国南加州大学的学者在《自然通讯》上刊文,简述了他们利用干细胞帮助蜥蜴再生尾巴的实验,而且,这还是一条非常完美的、具有“背腹模式”的尾巴。 

    什么是“背腹模式”?蜥蜴断尾求生的技能素来为人所熟知,然而它们所长出来的新尾巴并非传统意义上的“好尾巴”,其中不再具有脊髓和神经,只是一条似是而非的软骨结构,徒具其表。

    之所以蜥蜴能够在生命原初时长出一条合格的尾巴,是因为在幼体长成时给予了原始尾部以丰富的刺激信号——这一刺激信号由胚胎神经干细胞给出,并且其只在尾巴下侧或靠近腹部一侧的区域产生信号,这导致对应的区域仅产生软骨,而不能发育出骨骼和神经组织。因而,蜥蜴幼体尾部的背侧和腹侧对应存在截然不同的两种组织分化——神经分布在背部,而软骨则生长在腹部。

    当蜥蜴成年之后,其成体神经干细胞所产生的分子信号将会阻碍骨骼和神经组织的生成,这导致其断尾之后新生的尾巴中仅含有软骨。

    从2.5亿年前就已横行于地球上的蜥蜴也曾有过属于它们的辉煌年代,但亿万斯年的演化并没有让它们进化出具备“背腹模式”的完美新生尾巴[4]

    科学家尝试胚胎神经干细胞中的一处关键基因敲除后,奇迹发生了原本的腹背分化再次出现——用主持实验的Lozito博士的话说就是:“也许我们可以从蜥蜴来探究人类的伤口组织再生难题。”假以时日,随着我们对干细胞神奇分化再生能力的进一步探索,也许我们能够掌握人类肢体创伤再生的奥秘,使得某些开放性的创伤康复达到内外兼修的效果,“恢复如初”不再是一句溢美之词,而是名副其实。

    我国已开始用间充质干细胞治疗临床上一些难治性疾病

    我国在干细胞治疗临床应用上并不落后,例如由天津昂赛细胞基因工程有限公司研制的注射用充质干细胞已经进入临床试验,可以适用于难治性急性移植物抗宿主病(GvHD)。这种疾病来自于异基因造血干细胞移植之后产生的并发症,作为一种全身性疾病,其能够对皮肤、肠胃、肝脏等重要器官产生损害。医学界发现间充质干细胞所具有的免疫调节特性能够很好地抑制淋巴细胞增殖,并且能减缓抗原呈递细胞分化成熟,进而避免移植物抗宿主病的发作[5]

    蜥蜴再生完美尾巴的实验无疑是佐证干细胞治疗有效性的又一力证,这为更深刻、更广阔的干细胞修复治疗方案指明了方向。在可展望的将来,我们很可能得到足以抗争衰老或某些不可恢复性肢体损害的有力武器,那些因车祸、地震而丧失手指、耳朵等器官的残障人士也许能通过干细胞针剂重获健全躯体。

    参考资料:

    [1]https://www.cn-healthcare.com/articlewm/20200514/content-1113083.html

    [2]https://baike.baidu.com/item/%E7%BB%86%E8%83%9E%E8%A1%B0%E8%80%81/4801891?fr=aladdin

    [3]https://baike.baidu.com/item/%E5%B9%B2%E7%BB%86%E8%83%9E/301672?fr=aladdin

    [4]https://www.163.com/dy/article/GN04A6VU05349C3F.html

    [5]https://www.cn-healthcare.com/articlewm/20200428/content-1108466.html

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