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如何长出新的肢体

海星可以长出新的手臂。我们为什么不能?

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增强Wnt通路中的活性,可以促进在胚胎鸡中,被外科手术移除的翅膀重新生长。萨尔克生物研究所Jan Carlos Izpisua Belmonte博士 供图

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哺乳动物是动物王国中失去再生身体部位能力的不幸者——也是相对较少的一部分。但越来越多的科学家正在探索分子线索,这些线索可能让人类像海星或蝾螈一样再生手臂和腿,就像它们可以替换肢体或尾巴一样(点击此处观看延时视频)。

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这个想法并不像听起来那么疯狂。控制海星和蝾螈肢体再生的分子信号通路也存在于人类体内。“这条通路——我们称之为Wnt通路——协调着从受精开始的所有胚胎发育,”华盛顿大学分子生物学家Randall Moon表示,他最近发现斑马鱼鳍的再生速度取决于截肢者Wnt通路中信号的水平。尽管没有人确切知道Wnt是如何工作的,但其他研究表明,这些信号可能会导致伤口周围的细胞恢复到类似于干细胞的状态,从而使其能够被重新编程以长出缺失的部分。

萨尔克生物研究所的Yasuhiko Kawakami,通过一系列在鸡和青蛙身上进行的实验,进一步巩固了Wnt与肢体再生之间的联系。他发现,通过增强Wnt通路的活性,他可以诱导胚胎鸡的翅膀(如图左侧所示)重新生长。更令人感兴趣的是,他发现增强青蛙体内的Wnt——青蛙在蝌蚪时期可以正常再生新的肢体,但在成年后则不能——延长了肢体再生的能力。人类也存在这种潜在的能力的一些证据。11岁以下的儿童已知可以再生断指,尽管还没有人确定涉及的通路。

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