几个世纪以来，科学家们一直认为人类和其他哺乳动物无法再生失去的身体部位，这一生物学限制似乎是绝对的。但德克萨斯农工大学的新研究表明，这种限制可能并非一成不变。再生能力可能仍然存在于哺乳动物体内，只是被隐藏在其普通的愈合反应中。研究人员开发了一种两步治疗法（使用FGF2和BMP2），在截肢小鼠模型中触发了骨骼、关节结构和韧带的重新生长。关键步骤包括：
- 第一步（FGF2）：在伤口愈合后（完成初步闭合后）应用，促使成纤维细胞形成胚基样结构（blastema-like structure，正常情况下哺乳动物在截肢后不会出现类似组织）。
- 第二步（BMP2）：在第一步后几天应用，指令这些细胞开始构建新的组织结构。
再生组织包括骨、肌腱、韧带和关节组织，尽管形态不完美（未完全匹配原始解剖结构）。该研究强调，再生可能不需要添加外源性干细胞（细胞本就存在），为改善伤口愈合并减少瘢痕形成提供了可能性。
研究背景：纤维化与再生
哺乳动物（人类）的愈合通常以纤维化（瘢痕形成）为特征，而再生能力强的物种（如蝾螈、斑马鱼）则能形成胚基并重建缺失结构。该研究试图“重定向”哺乳动物成纤维细胞从纤维化（瘢痕）途径转向胚基形成途径。
| 特征 | 再生（例如，蝾螈、斑马鱼） | 哺乳动物愈合（通常是纤维化） |
|---|---|---|
| 细胞反应 | 形成胚基（未分化细胞团）→ 模式形成 → 分化。 | 成纤维细胞快速闭合伤口 → 形成瘢痕组织（纤维化）。 |
| 目标 | 恢复丢失的结构（具有相同的功能）。 | 维持完整性（但以功能丧失为代价）。 |
| 信号通路 | 涉及FGF、BMP、WNT等信号通路协调作用。 | TGF-β上调（激活成纤维细胞，沉积胶原）。 |
实验设计与核心发现
| 项目 | 内容 |
|---|---|
| 动物模型 | 小鼠（指/趾截肢模型）。 |
| 干预 | 两步顺序处理：FGF2（截肢后延迟开始，例如第0-6天）→ BMP2（例如，在第6-12天开始）。 |
| 对照组 | 无处理（瘢痕愈合）；单独FGF2；单独BMP2（顺序不当）。 |
| 主要结局 | 侧向骨骼生长、关节形成、韧带/肌腱重建（通过显微CT和组织学评估）。 |
结果：
- 顺序处理组（FGF2 → BMP2）在截肢部位显示出显著的组织再生（尽管形态不完美）。
- BMP2的单独处理未显示胚基形成。
- FGF2处理后，瘢痕形成减少，并形成了胚基样结构（表达胚胎标志物）。
- BMP2在已有的胚基中引导成骨、成韧带和成纤维细胞分化。
对再生医学的影响
这项研究揭示了哺乳动物体内隐藏的再生潜力，通过精确调控生长因子信号，可以诱导组织再生而非瘢痕愈合。未来，这种两步法可能应用于人类伤口愈合、截肢后再生以及退行性疾病的治疗。然而，目前再生组织的形态和功能尚不完美，需要进一步优化时序和剂量，并探索在更大动物模型中的可行性。