
当漫威漫画创作了一个能够治愈可怕伤势的短篇超级英雄时,也许他们应该给他取名为“非洲棘鼠”,而不是“金刚狼”。这些小型啮齿动物在被捕食者抓住时,能够从自己的皮肤上剥离皮片,并以惊人的速度治愈这些伤口。愈合能力在动物界很常见。蝾螈和海星可以重新长出失去的肢体,而一些扁形虫可以从单个细胞再生身体。但哺乳动物却落后了——虽然有些物种可以重新长出失去的尾巴,但当我们大多数人失去身体的一部分时,那是永久性的。棘鼠是一个例外。生物学家注意到这些啮齿动物的皮肤非常脆弱,在被处理时似乎很容易脱落。在这些传闻的启发下,佛罗里达大学的Ashley Seifert更深入地研究了皮肤脱落的能力,重点研究了两个物种:坎普棘鼠 (Acomys kempi) 和珀西瓦尔棘鼠 (Acomys percivali)。作为第一道防线,这些老鼠背上有坚硬的毛发,就像刺猬的刺一样。但如果它们被抓住,它们会剧烈挣扎并迅速失去皮肤条。这是一个戏剧性的策略。老鼠最终会留下大片开放性伤口,并可能失去背部高达 60% 的皮肤。回到实验室,Seifert 发现了原因。棘鼠的皮肤表面上看起来与普通家鼠的皮肤相似,但它含有比例高得多的毛囊——毛发生长的“摇篮”——以及与之相关的腺体。结果是,它们的结缔组织也更少,皮肤在最小的力量下就会撕裂。相比之下,家鼠的皮肤强度大约是棘鼠的 20 倍,在断裂前能吸收 77 倍的能量。对大多数哺乳动物来说,这将是一场灾难。棘鼠一定有某种控制感染的方法,Seifert 目前正在研究它的免疫系统来揭示其秘密。但他已经发现,它用极快的愈合速度来弥补其脆弱的皮肤。它们的伤口会停止出血,迅速结痂,并在一天内缩小 64%。虽然老鼠需要 5 到 7 天才能完全用新皮肤覆盖伤口,但棘鼠只需要 3 天。

棘鼠不像其他哺乳动物那样将新的胶原纤维沉积成密集平行层,而是将其胶原蛋白沉积在松散的篮状编织网络中,这类似于原始组织的结构。结果是:无疤再生。棘鼠还能封闭耳朵上相对较大的孔洞。科学家们研究伤口修复(或想戴耳环的人!)时,通常会用耳洞作为一种标准类型的损伤。大多数哺乳动物完全无法封闭这种损伤,兔子是个例外。但棘鼠不仅能治愈耳洞,还能重新长出不同层级的皮肤、毛囊、脂肪细胞、肌肉和软骨。几周内,它们的耳朵就和新的一样,并且没有疤痕。当蝾螈失去腿时,它开始愈合过程,将残肢中的一些细胞转化为“芽基”——一团分裂的未分化细胞。这些细胞会失去其特有的成人特征,恢复到更接近胚胎干细胞的状态,在那里它们能够产生失去肢体的各种组织。芽基在“伤口上皮”的信号作用下保持在这种再生状态,伤口上皮是一层特殊的皮肤,形成在其上方。如果芽基或伤口上皮未能形成,肢体就不会重新长出来。Seifert 发现棘鼠似乎以类似的方式愈合伤口。当它们的耳朵被刺穿时,它们会形成一个细胞团,这具有蝾螈芽基的许多分子特征。这表明哺乳动物的再生能力可能不像我们想象的那么遥不可及。“人类再生,比如手指,面临的主要障碍之一是芽基的形成和维持,”Seifert 说。“希望我们能利用[棘鼠]耳朵组织的再生来更好地理解哺乳动物中的芽基是如何形成的。”如果第一步成功,再生可能就会自行发生。“关于人类应用,我们还有待观察,”Seifert 说。与此同时,他认为棘鼠表明了超越生物学家通常关注的“模型动物”的重要性。例如,蝾螈、蝾螈和扁形虫是再生科学的明星,但更多是因为它们便于研究,而不是因为它们与我们自身生物学最相关。棘鼠可能为人类医学提供重要的线索,而那些与我们关系更远的再生动物则不能。参考文献: Seifert, Kiama, Seifert, Goheen, Palmer & Maden. 2012. Skin shedding and tissue regeneration in African spiny mice (Acomys). Nature http://dx.doi.org/10.1038/nature11499更多关于再生:













