据《纽约时报》报道,科学家研究发现,一些两栖类动物和鱼类(如蜥蜴、斑马鱼)拥有肢体再生能力,而人类实际上也潜藏着类似的再生基因,只是处于休眠状态。未来,人类或许不再需要器官移植,新的肢体和器官可以像指甲一样重新生长出来。
再生秘诀:当器官受损时,相应部位的未完全发育细胞会自动转变为完整细胞,直至发育成新器官。科学家发现,在再生过程中,成熟细胞在受伤处回归到不成熟状态,形成大量不成熟细胞(称为胚基),进而再生缺失的肢体,类似于胚胎形成过程。两栖类动物的再生秘诀在于其“未来器官”细胞在初步成长时未完全发育,因此能发育成肢体或器官。伦敦大学再生研究带头人杰里米·布鲁克斯表示,尽管胚基形成和胚胎发育是两个独立过程,但存在交合点。如果胚基被移植到受伤部位,它能从受伤部位细胞中获得指令,快速治愈并形成新组织。然而,人类无法像蝾螈一样再生手脚,因为人类不形成胚基,但再生研究人员相信,人类细胞先天具备发育新肢体的能力,胎儿发育过程已证实这一点,且细胞内的DNA含有新器官成长的“指示密码”。当前任务就是找到这些密码,激活细胞的潜在功能。
再生机理:关键在于动物体内的再生基因,人体内潜藏着再生基因,但不再发挥作用。科研人员发现,再生机理基于基因装备,这些基因在许多物种中退化。印第安纳波利斯大学科学院长大卫·斯多康博士发现,帮助蝌蚪再生肢体的msxl基因在人体指尖内也存在。剑桥生物医学诺华研究院的马克·凯厅确定了斑马鱼鳍再生所需的fgf20和hsp60基因,后者在人体内也存在。这表明人体确实存在再生基因,但已失活。
应用前景:研究人员认为,可以开发药物注入人体激活再生基因,一旦胚基被触发,再生过程将自动进行。未来,医生只需给残疾人打一针,失去的身体部位就能慢慢再生。不过,这一天可能还需几十年,因为相关研究较少,对再生基因的认识不充分,且大多数科学家热衷于干细胞研究。但再生研究支持者认为,干细胞治疗费用昂贵且难以临床应用,而胚基机理是修复组织器官的可行方法。肝脏再生专家格罗姆陪博士表示,让干细胞在体内行使适当功能非常困难。
背景知识:许多动物具有自我再生能力,如蝾螈能再生尾巴、脚、上下颚、眼球、视网膜、肠;斑马鱼能再生鳍、鳞、脊髓和部分心脏;蜥蜴在3-4个月内再生尾巴;蝌蚪几小时内再生尾巴,但青蛙失去此功能;海参、海星、蜘蛛、蛆、真涡虫等也能再生。所有哺乳动物都能再生肝脏,人类肝脏切除75%后两到三周可长回原大小。鹿角再生速度达1天2厘米。人体指尖前端可再生,母体内不超过6个月的婴儿手术后无疤痕,但长大后此功能消失。