如果你割伤了,它会愈合。如果你擦伤了皮肤,它会重新长出来。但如果你失去了一条肢体,它就永远消失了。当然,除非你是一只蝾螈、斑马鱼或墨西哥钝口螈——它们都能再生失去的肢体。现在,科学家们发现,在这个过程中至关重要的某些分子在我们体内也发挥着作用。
特定的 microRNA 分子是蝾螈肢体再生的关键。事实证明,我们体内类似的分子可以产生新的软骨来修复过去的关节损伤——这与之前认为我们的关节软骨无法自我修复的观点相悖。
这一发现,即这些分子在我们腿部关节中活跃,可能有助于科学家们找到治疗关节炎的新方法,通过促进新的、有弹性的软骨生长来缓解疼痛的关节。
“关于斑马鱼和蝾螈的肢体再生,我们已经了解了很多,那么如何才能利用这些知识来加速人类组织的修复呢?” 该论文的合著者、杜克大学分子生物学家 Virginia Byers Kraus 说。
软骨,自我修复
Kraus 和她的团队在本周发表在《科学进展》上的研究中做出了这项发现,他们研究了手术后剩余的人类软骨。他们发现了功能与帮助蝾螈肢体再生的 microRNA 相似的分子,这表明软骨可能具有以前未知的再生能力。
为了弄清楚,该团队通过观察软骨的年龄来判断,这是通过组织随着年龄增长而产生的微小化学变化得知的。通过提取蛋白质并使用称为质谱法的过程进行检查,Kraus 和她的团队可以看到蛋白质的年龄。当研究人员从臀部移到膝盖再到脚踝时,蛋白质的年龄越来越年轻。这意味着软骨正在自我更新,并且腿部越靠下,更新的速度越快。
Kraus 说,这与墨西哥钝口螈等物种再生自身部分的方式相似。例如,尾巴的尖端比整个肢体更有可能反复长出来。
缓解疼痛的关节
证实不同物种中存在类似的再生过程,意味着科学界可以确定人类缺乏或供应不足的 microRNA。例如,提高它们在关节中的产量可以减缓软骨退化,甚至可能阻止骨关节炎。这种关节软骨退化导致行动疼痛的疾病,是世界上最常见的残疾原因之一。目前,唯一的治疗选择是完全更换关节。如果组织能够被促使自我再生,那么患者就可以避免疼痛和复杂的手术。
有些人已经在尝试将这些 microRNA 注射到小鼠关节中。Kraus 和她的团队已经申请了资助,以进行类似的实验,减缓动物骨关节炎的发展。
Kraus 说,如果研究人员能够组合出正确的 microRNA 组合,这些分子有一天甚至可能促进创伤事故后的肢体再生。目前,她将目光锁定在关节炎上。她说:“我希望这种情况将不再仅仅是随着年龄增长而发生的事情,而是成为一个获得大量关注和治疗进展的令人兴奋的研究领域。”














