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生物通報(bào)道，來自Wista研究所的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的一個(gè)驚人的秘密，單個(gè)基因原來是控制哺乳動(dòng)物組織再生的關(guān)鍵調(diào)控因子，這一成果文章Lack of p21 expression links cell cycle control and appendage regeneration in mice發(fā)布在的PNAS上。

 

 

很多年來，科學(xué)家們都在探索再生醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中的秘密，為什么蠑螈、渦蟲類動(dòng)物可以在肢體殘缺后自動(dòng)再生成，這*妙的自我修復(fù)能力是哺乳動(dòng)物和人類力所不能及的。為什么在進(jìn)化的過程中，這些動(dòng)物擁有奇妙的再生功能，而人類沒有？

 

近10年來，科學(xué)家們都在尋求答案，一個(gè)來自Wistar研究所的研究團(tuán)隊(duì)找到了答案，在哺乳動(dòng)物中，一個(gè)名為p21的基因抑制著再生功能。

 

研究人員在動(dòng)物模型中將小鼠的p21基因沉默掉，結(jié)果，小鼠擁有與蠑螈類似的再生能力，比如說，斷掉的肢體可以重新長出。有趣的是，再生的肢體不會(huì)形成疤痕組織，這一點(diǎn)與蠑螈相似。

 

研究者發(fā)現(xiàn)，缺乏p21基因的小鼠其組織細(xì)胞（成體細(xì)胞）表現(xiàn)得像是胚胎干細(xì)胞，通過控制細(xì)胞分化的調(diào)節(jié)，小鼠很快重新長出健康的肢體。

 

Ellen Heber-Katz博士表示，新生的肢體無缺，沒有疤痕組織，簡直就天衣無縫。Ellen博士是該研究的。目前，研究小組準(zhǔn)備就這一過程進(jìn)行詳細(xì)的研究，期望有一天可以將這一成果應(yīng)用于人類治療難題上。

 

早在1996年，Ellen就曾與實(shí)驗(yàn)室的成員敲除小鼠的p21基因，不過當(dāng)時(shí)他們的本意是研究一種自體免疫疾病與p21的關(guān)聯(lián)。當(dāng)年，他們在小鼠的耳朵上打了個(gè)洞，作為識(shí)別標(biāo)記，未曾想，幾個(gè)星期后，小鼠的耳朵迅速地愈合了，并且沒有留下疤痕。

 

其實(shí)，p21的作用主要是組織細(xì)胞過度分化，防止細(xì)胞變?yōu)榘┘?xì)胞，為了執(zhí)行這一功能，哺乳動(dòng)物的再生能力因此受到限制。

 

科學(xué)家們期望，進(jìn)一步研究這一現(xiàn)象，期待這一成果可能用于人類。

（生物通 張歡）

生物通推薦原文檢索

Lack of p21 expression links cell cycle control and appendage regeneration in mice

 

Ellen Heber-Katz博士另一項(xiàng)研究

脊髓嚴(yán)重?fù)p傷會(huì)導(dǎo)致其功能盡失，而恢復(fù)的可能性往往極小。因此，抑制脊髓功能恢復(fù)的因素一直是近年來研究的焦點(diǎn)。也許會(huì)存在促進(jìn)脊髓細(xì)胞再生或刺激脊髓損傷后功能恢復(fù)的方法？

 

    一項(xiàng)由Wistar 研究院在小鼠中進(jìn)行的新研究顯示脊髓嚴(yán)重?fù)p傷后功能恢復(fù)的關(guān)鍵可能在于限制通常尾隨損傷之后的結(jié)疤過程，而不是在于加強(qiáng)細(xì)胞的再生能力。

 

 

    科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)小鼠體內(nèi)的炎癥細(xì)胞到達(dá)損傷部位的能力受到限制時(shí)，在損傷部位形成的疤痕組織也受到限制。沒有了疤痕組織阻礙神經(jīng)元發(fā)展的天然屏障，神經(jīng)元兩到三周之內(nèi)就能在傷口兩邊的部位生長并重建彼此之間的，從而使脊髓的功能得以恢復(fù)。這篇研究發(fā)表在2002年2月1日期的《神經(jīng)科學(xué)研究雜志》（ournal of Neuroscience Research）上。

 

    “脊髓功能恢復(fù)中存在的問題似乎在于機(jī)體應(yīng)答損傷過程中形成的疤痕組織。”文章的作者、Wistar 研究院的教授Ellen Heber-Katz博士認(rèn)為。“疤痕阻礙了神經(jīng)元穿過損傷部位重新生成軸突的能力。這是一個(gè)純粹的物理障礙。我們發(fā)現(xiàn)如果你能夠防止疤痕組織形成，小鼠就能夠從損傷重恢復(fù)。”

 

    Heber-Katz說這個(gè)發(fā)現(xiàn)顯示防止疤痕組織自然產(chǎn)生是治療脊髓損傷的一條可能途徑。

 

    與臨床關(guān)聯(lián)更大的也許是該研究還提示，能夠在損傷后立刻給于阻止疤痕組織形成的生化藥物可能有同樣的好處。也許這項(xiàng)研究zui令人興奮之處在于它使現(xiàn)有的脊髓損傷病人看到了潛在的希望：設(shè)計(jì)出消除脊索陳舊損傷部位已經(jīng)形成的疤痕組織的治療方案對治療脊髓損傷可能也有效果。

 

   “結(jié)合針對解決通常伴隨脊髓損傷的組織功能喪失問題的嘗試，將使我們能夠設(shè)計(jì)出允許脊髓自然愈合的*療法。”研究的*作者、Heber-Katz 實(shí)驗(yàn)室的一名博士后研究人員Alexander Seitz博士說。

 

    為防止疤痕組織在脊髓損傷部位形成，研究人員在實(shí)驗(yàn)中小心翼翼地維護(hù)環(huán)繞在脊髓周圍的外層保護(hù)膜--硬膜的完整性。這樣做可以保持損傷脊髓的兩端彼此接近，限制它們發(fā)生移位。這樣做還有助于阻遏炎癥細(xì)胞——尤其是正常情況下要遷移至損傷部位的纖維原細(xì)胞——到達(dá)損傷部位，在脊髓兩端之間的縫隙中增殖，進(jìn)而導(dǎo)致疤痕組織形成。疤痕組織，是一種持久的基質(zhì)蛋白，對機(jī)體的損傷應(yīng)答十分重要，但它對于神經(jīng)元的軸突生長錐而言是一個(gè)障礙，沒有了它，神經(jīng)元就可以連接損傷部位，使損傷恢復(fù)。

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