据最新一期《科学进展》刊发的论文,美国塔夫茨大学和哈佛大学的科学家使用混合五种药物的鸡尾酒疗法使成年青蛙重新长出缺失的腿,恢复了几乎全部功能。科学家们接下来将在哺乳动物身上测试这项技术,他们希望向人类肢体再生的目标迈进。 缺少四肢的非洲爪蛙在药物刺激下重新长出了四肢。 据报道,成年青蛙自然无法再生肢体,研究小组使用药物触发了腿部再生,这些药物装在附着于伤口上的硅胶可穿戴设备里。在18个月中,这些青蛙的四肢恢复了几乎全部功能,包括无骨的脚趾,它们用这些脚趾来帮助游泳。 论文作者、塔夫茨大学艾伦发现中心的研究成员妮罗萨(Nirosha Murugan)表示,看到药物有助于创造一个几乎完整的肢体,这令人激动。只需要短暂地接触这些药物就能启动一个长达数月的再生过程,这一事实表明,青蛙,也许还有其他动物可能有休眠的再生能力,可以被激发出来发挥作用。 据悉,研究小组在缺少四肢的非洲爪蛙(Xenopus laevis)身上进行再生过程实验。 青蛙的伤口被封闭在一个被称为BioDome的硅胶盖子里,里面有一个加载了五种药物混合的丝蛋白凝胶。 硅胶盖子将溶液密封在残肢上仅24小时,启动了18个月的再生期,以恢复一条功能性的腿。 硅胶盖子里的鸡尾酒密封在青蛙残肢上仅24小时,启动了18个月的再生期。 自然界中能够再生的动物主要生活在水中,因此BioDome有助于模仿这种类似羊膜的环境,使肢体重建不受疤痕组织的干扰。 鸡尾酒中的每一种药物都实现了不同的目的,包括抑制炎症、抑制会导致疤痕的胶原蛋白的产生,以及刺激神经纤维、血管和肌肉的新生长。 新的肢体具有自然的肢体骨骼结构,有更丰富的内部组织(包括神经元)和几个从肢体末端长出的脚趾,不过这些脚趾没有底层骨骼的支持。 重新长出的肢体可以移动,并对触摸等刺激作出反应,而且青蛙能够利用它在水中游泳,移动方式与正常的青蛙很相似。 研究小组表示,很多生物都具有至少部分肢体完全再生的能力,如蝾螈、海星、螃蟹和蜥蜴等,扁形虫甚至可以被切成碎片,每一块都能重建整个生物体。 人类有能力用新的组织生长来封闭伤口,我们的肝脏有一种非凡的、几乎与扁形虫相似的能力,在损失50%后能再生到全尺寸。 但是,在人类或哺乳动物中,失去一个大的和结构复杂的肢体,如胳膊或腿,不能通过任何自然的再生过程来恢复。 相反,我们的身体用无特征的大量疤痕组织覆盖重大伤害,保护它免受进一步的失血和感染,并防止进一步生长。 据报道,塔夫茨团队以前的研究表明,使用BioDome的单一药物黄体酮,能在很大程度上引发肢体生长。然而,由此产生的肢体生长为一个刺突,与目前研究中实现的更正常形状的功能性肢体相差甚远。 研究小组现在希望在转向哺乳动物之前,重新培育出功能更完整的青蛙肢体,即具有正常的脚趾、蹼,以及更丰富的骨骼和肌肉特征。 文/南都记者 陈林 (责任编辑:泉水) |