科学也许又朝着弄清附肢再生和脊髓修复迈进了一步。最近,Forsyth研究所的研究人员发现,为了实现再生,有些细胞必须死亡。这一发现为探索再生机制、治疗人类断肢、遗传综合征、出生缺陷、癌症、再生性疾病、衰老以及器官衰竭提供了新的参考。Forsyth团队通过研究蝌蚪(非洲爪蟾幼体),揭示了细胞再生的关键支柱。
非洲爪蟾蝌蚪是研究再生的理想模型,因为它们能够再生出有功能的尾部,包括肌肉、脉管系统、皮肤和脊髓等。Forsyth团队研究了凋亡(apoptosis)在再生中的作用。由Forsyth再生和发育生物学中心的Michael Levin博士领导的研究小组发现,凋亡在发育过程中具有新作用,并且在再生过程中扮演关键角色。研究结果发表于2007年1月1日的《Developmental Biology》(v301i1)。
研究摘要
为了阐明再生过程的机制,Forsyth团队研究了再生尾芽中细胞数量的动态变化。先前的研究证实,程序性细胞死亡是控制细胞数量的一种机制,涉及许多发育系统(如心脏、四肢和颅面模式)。
此次发现,尾部再生除了需要大量的组织增殖外,早期的凋亡事件也是必不可少的。正常的尾部再生过程包括一小部分细胞凋亡。如果在头24小时内抑制细胞凋亡,再生将无法进行,神经轴突会出现畸形生长。而在晚期抑制细胞凋亡则没有效果。这表明,特异性细胞的程序性死亡是再生程序中非常早期的步骤。Levin团队下一步计划鉴别出必须凋亡的细胞,以寻找控制再生的信号。