人类如何才能实现肢体重生?基因或能控制再生进程

医疗健康 来源:新浪科技
2017
05/31
15:40
新浪科技 医疗健康

据国外媒体报道,如果你切断蝾螈的腿部,它们会重新长出来,然而人类却不具备这样的能力,其原因并不简单,在一定程度上充满神秘色彩。美国加州大学埃尔文分校发育和细胞生物学教授大卫·加德纳(David Gardiner)说:“实际上我们人类也有再生能力,例如:表皮组织,此外,人体也可以再生部分肠道粘膜,但是人类无法再生更复杂的身体组织。”

加德纳花费数十年时间研究蝾螈的再生能力,寻找这种超级能力的潜在机制。他说:“人类再生能力很可能在未来才能实现,却并不遥远,未来不久肢体再生将成为医学工具箱的一部分。”

这是因为从理论上讲,人类肢体再生是可能实现的,例如:皮肤,如果皮肤切口并不深,将不会留下疤痕,因为人体自愈过程可重生皮肤细胞。同时,如果指甲之下的细胞仍保存完整,人类很可能再生手指前端部分,如果重新生长出这些组织,骨骼将很好地结合在一起,这就像是螺丝和螺丝帽的关系。人类肝脏也可以生长,能够再生和重建受损组织。

生长一个完整的肢体

肢体再生(类似蝾螈的再生能力)不仅仅是取代组织部分,肢体再生需要骨骼、肌肉、血管和神经组织,成体干细胞是一种未分化细胞,它对于再生肌肉组织具有特殊作用,但是它们并没有激活。加德纳指出,你可以再生血管,甚至神经组织,但是无法再生整个手臂。

加拿大蒙特利尔大学脊椎动物组织再生实验室主管史蒂法纳·罗伊(Stephane Roy)强调称,人类的皮肤、肝脏和骨骼,不会以蝾螈相同的方式实现再生。人类仅能再生皮肤浅层组织(事实上这个连续过程被称为体内平衡),卧室内多数灰尘都是人体的死亡皮肤细胞。

肝脏再生完全不同于蝾螈的肢体再生,肝脏再生是一种补偿性增生,这意味着它生长的体积是弥补损失的部分组织,意味着肝脏组织会生长得更大,但如果整个肝脏被切除,将是无法再生的。损失的肝脏部分是无法再生的,因此不能重复切除肝脏部分,相比之下,蝾螈的肢体可以多次重复被切除,每次切除都能重新生长出新的肢体。

人类拥有再生能力

加德纳指出,胎儿在子宫内可以形成完整的器官系统,从胚胎获得一些基因信息仅用9个月便能发育形成复杂的婴儿。因此人类具有重生某些器官组织的部分能力,同时,从进化角度上讲,人类需要自愈功能。

除此之外,蝾螈和人类的潜在基因机制并非完全不同,3.6亿年前泥盆纪时期蝾螈和人类的共同祖先物种出现了进化分支,加德纳说:“对于肢体再生并没有特殊基因,这里存在着许多进化过程,但是人类至少未完成一个进化步骤。”

为了再生肢体,细胞需要知道再生肢体在哪里,位于手指尖,还是肘关节?它们需要在正确的序列下重建正确的结构。加德纳表示,蝾螈具有某些基因,却在人体中处于“关闭”状态。或许这些基因能够再生,或者至少帮助控制再生进程。人类进化历程中一些基因不像蝾螈基因能够表达再生能力,没有人知道这些隐性基因是什么。

2013年,澳大利亚科学家詹姆斯·戈德温(James Godwin)可能揭开了肢体再生的部分谜团,他发现巨噬细胞(macrophages)能够阻止蝾螈身体疤痕组织逐渐积聚,巨噬细胞存在于包括人类的其他动物体内,是免疫系统的一部分。它们的功能是停止传染和导致炎症,它是身体部分需要修复的一种信号。如果蝾螈体内缺少巨噬细胞,将无法再生它们的肢体,而仅是形成疤痕。

加德纳表示,戈德温的研究工作帮助我们更进一步地理解肢体重生现象,通常情况下,蝾螈根本不会形成疤痕组织,当人类肌肉撕裂或者形成一道很深的伤口,将伤害结缔组织,促使疤痕组织的形成。这些疤痕组织不会提供原始组织的相同功能性。

他说:“如果我能使蝾螈身体形成疤痕,那将非常了不起的事情,因为这将揭晓人类无法再生肢体或者器官的机制,巨噬细胞可能存在部分关联,但也不完全是该因素造成的。”

幼态延续和肢体再生

“幼态延续”的能力可能以另一种方式洞察肢体再生的神秘之处,墨西哥蝾螈具有幼态延续特征,意味着它们进入成年期仍保持着幼年期特点。这就是为什么墨西哥蝾螈成熟之后仍保留着鳃部,而其它蝾螈物种却没有。

人类也具有幼态延续特征,这就是成年人为什么有时内心自我是个“小孩”,而其它灵长目动物却没有这一现象,同时,人类比其它灵长目动物成熟期更长,很可能幼态延续和再生能力之间具有一些关联性。加德纳强调称,年轻人群比老年人群更容易自愈。

此外,美国哈佛医学院的研究人员发现“Lin28a”基因,它在未成年动物(包括人类)体内激活,伴随着动物进入成年期其活跃性将停止,这种基因能够确保老鼠组织再生,或者至少重新生长出趾尖和耳朵。一旦这些动物年龄超过5个星期,它们将不会再生那些组织,甚至当Lin28a基因功能被激活。Lin28a基因是老鼠新陈代谢控制系统的一部分,当它受到刺激,将使动物获得更多能量,仿佛它们更加年轻。

但是幼态延续和肢体再生之间的必然关联性尚不能确定,所有蝾螈物种都可以肢体再生,但仅有墨西哥蝾螈具有幼态延续特征。蝾螈物种能够复原干细胞,并开始肢体重生,这种类型的细胞与伤口发生反应,同时关联肢体是否重新生长。加德纳刺激伤口处生长的神经细胞,能够使蝾螈长出额外的肢体。

罗伊说:“这可能与强烈的免疫反应有关,或者与一些特殊生长因素及其结合因素有关,这将部分解答一个生物物理学现象:从身体比例上讲,蝾螈肢体比人类肢体更小,然而青蛙却不能重生它们的肢体,因此这不是与体形相关的问题。目前动物肢体再生能力仍是一个未解谜团,至少目前科学家仍无法完全解释。”

来源:新浪科技

为你推荐

“和合共生,健康共护”四价HPV疫苗男性适应证上市暨“HPV男女共防计划”启动新闻发布会成功举办,共筑HPV预防新生态资讯

“和合共生,健康共护”四价HPV疫苗男性适应证上市暨“HPV男女共防计划”启动新闻发布会成功举办,共筑HPV预防新生态

今日(1月18日),默沙东(默沙东是美国新泽西州罗威市默克公司的公司商号)举办的“和合共生,健康共护”四价HPV(人乳头瘤病毒)疫苗男性适应证上市暨“HPV男女共防计划”启动...

2025-01-18 18:31

四同药品价格治理已基本实现,正建设全国挂网药品价格一览表资讯

四同药品价格治理已基本实现,正建设全国挂网药品价格一览表

目前,我们正在建设全国挂网药品价格一览表,全量汇总展示各地挂网价格信息并对首涨、高涨幅等异常价格行为予以标识,敦促各地持续纠正不合理的挂网高价。

2025-01-18 12:15

关于丙类药品目录,国家医保局最新的思考与规划,2025年发布第一版资讯

关于丙类药品目录,国家医保局最新的思考与规划,2025年发布第一版

丙类目录与每年的基本医保药品目录调整同步开展,计划于今年年内发布第一版。

2025-01-18 11:34

2025年全国80%左右医保统筹地区基本实现即时结算,2026年底全部实现即时结算资讯

2025年全国80%左右医保统筹地区基本实现即时结算,2026年底全部实现即时结算

1月16日,国家医疗保障局办公室正式对外发布《关于推进基本医保基金即时结算改革的通知》。根据通知,以全国统一的医保信息平台为支撑,2025年全国80%左右统筹地区基本实现即时...

2025-01-18 11:20

2024年底,60岁及以上人口3.1亿,占全国人口的22.0%资讯

2024年底,60岁及以上人口3.1亿,占全国人口的22.0%

年末全国人口(包括31个省、自治区、直辖市和现役军人的人口,不包括居住在31个省、自治区、直辖市的港澳台居民和外籍人员)140828万人,比上年末减少139万人。全年出生人口954...

2025-01-17 14:56

赛诺菲荣膺“杰出雇主2025”桂冠,连续五年傲立榜首资讯

赛诺菲荣膺“杰出雇主2025”桂冠,连续五年傲立榜首

作为10多年来首个且唯一连续五年荣获此殊荣的企业,赛诺菲再次彰显了其在企业文化、人才战略、多元发展及员工培养等方面的卓越成就。

2025-01-17 11:02

又一款国产三代EGFR-TKI抑制剂获批上市资讯

又一款国产三代EGFR-TKI抑制剂获批上市

昨日(1月16日),据国家药监局官网显示,奥赛康药业的1类创新药利厄替尼片(limertinib ASK120067,商品名:奥壹新)获批上市,用于治疗既往接受表皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制...

2025-01-17 10:31

增辉生命,默沙东中国再度荣膺“中国杰出雇主”资讯

增辉生命,默沙东中国再度荣膺“中国杰出雇主”

1月16日,由全球权威的杰出雇主调研机构(Top Employers Institute)颁布的“杰出雇主2025”榜单正式揭晓

2025-01-16 22:48

CDE:放射性治疗药物申报上市临床风险管理计划技术指导原则资讯

CDE:放射性治疗药物申报上市临床风险管理计划技术指导原则

本指导原则将针对上市后临床风险管理计划、说明书中安全性相关内容、 患者指导手册的撰写提供具体指导意见。

2025-01-16 20:41

全球首款狂犬病双抗药物国内申报上市资讯

全球首款狂犬病双抗药物国内申报上市

日前,据国家药监局药审中心网站显示,智翔金泰的1类新药斯乐韦米单抗在国内申报上市。

2025-01-15 17:02

国家市场监督管理总局发布《医药企业防范商业贿赂风险合规指引》资讯

国家市场监督管理总局发布《医药企业防范商业贿赂风险合规指引》

本指引所称的商业贿赂, 是指采用财物或者其他手段贿赂交易相对方的工作人员、 受交易相对方委托办理相关事务的单位或者个人、 利用职权或者影响力影响交易的单位或者个人,...

2025-01-14 23:38

阿斯利康与宜联生物达成临床研究合作,共同探索联合治疗创新方案资讯

阿斯利康与宜联生物达成临床研究合作,共同探索联合治疗创新方案

双方将共同启动一项多中心、开放性、I Ib期研究,旨在评估两款药物联合治疗在实体肿瘤患者中的安全性、有效性和药代动力学。

2025-01-14 18:36

医疗科技国际化之路:新加坡如何提供全链条支持?资讯

医疗科技国际化之路:新加坡如何提供全链条支持?

随着中国医疗科技领域的快速发展,越来越多的企业具备了国际化发展的能力,正在“走出去”开辟新的市场。

2025-01-14 15:56

NVIDIA与多家行业顶尖机构达成深度合作,共促医疗健康产业蓬勃发展资讯

NVIDIA与多家行业顶尖机构达成深度合作,共促医疗健康产业蓬勃发展

在日前举办的摩根大通医疗健康大会上,NVIDIA 宣布与多家行业领先机构达成合作,这类新的合作旨在通过加速药物发现、提升基因组研究,以及利用代理式和生成式 AI 开创先进医...

2025-01-14 13:26

老牌上市药企终止PD-1项目,计提资产减值准备1.75亿元资讯

老牌上市药企终止PD-1项目,计提资产减值准备1.75亿元

近日,丽珠医药集团发布公告称,对公司及下属子公司截至2024年12月31日合并报表范围内存在减值迹象的资产进行了减值测试,并对其中存在减值迹象的资产相应计提了减值准备。

2025-01-14 10:13

尊享e生2025升级:首次全场景放开外购药械,医院药品覆盖数量再增资讯

尊享e生2025升级:首次全场景放开外购药械,医院药品覆盖数量再增

1月13日,众安保险举办“与10光,共生长”尊享e生十周年产品升级发布会,正式发布尊享e生2025版,并推出众安健康险未来将主打的两大产品系列——面向健康人群的“尊享系列”,以...

2025-01-13 20:17

PLA材料的医美应用:安全与效果的双重考验资讯

PLA材料的医美应用:安全与效果的双重考验

聚乳酸PLA,作为医美行业面部填充剂历经了3个时代大约20多年的发展,大体可分为1 0、2 0、3 0三个不同的时代;即1 0-结晶片状;2 0-普遍表面粗糙的多孔微球或实心微球;3 ...

2025-01-13 19:53

国家医保局:开展2025年定点医药机构违法违规使用医保基金自查自纠工作,肿瘤类、重症医学类、麻醉类、零售药店典型问题清单资讯

国家医保局:开展2025年定点医药机构违法违规使用医保基金自查自纠工作,肿瘤类、重症医学类、麻醉类、零售药店典型问题清单

2025年3月底前,各级医保部门根据本地化问题清单,对辖区内所有定点医疗机构和定点零售药店2023-2024年医保基金使用情况开展自查自纠。2025年4月起,国家医保局将对全国定点医药...

2025-01-13 17:32

全球首个超长效PCSK9单抗获批上市资讯

全球首个超长效PCSK9单抗获批上市

瑞卡西单抗注射间隔可长达8周,突破了目前国内外已获批的PCSK9单抗需要每2周、4周或6周的注射频次。

2025-01-13 13:17

好大夫正式牵手蚂蚁集团,共同推进“AI+医疗”创新资讯

好大夫正式牵手蚂蚁集团,共同推进“AI+医疗”创新

蚂蚁集团收购好大夫在线尘埃落定。1月11日,在2025年好大夫峰会上,双方在收购完成后首度携手亮相。好大夫在线创始人王航现场表示,共同的使命和愿景让双方走到了一起,后续好大...

2025-01-11 18:05