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科学家利用火蜥蜴寻找人体再生之道(图)
2009-07-04 15:59   来源:新浪科技

【ICXO.com编者按】据国外媒体报道,火蜥蜴是自然界最奇特的一种动物,它们不仅能再生被切除的四肢、受损的肺脏、重伤的脊椎神经,甚至可以再生部分受损的大脑。

  

  火蜥蜴

  据国外媒体报道,火蜥蜴是自然界最奇特的一种动物,它们不仅能再生被切除的四肢、受损的肺脏、重伤的脊椎神经,甚至可以再生部分受损的大脑。美国和德国科学家于7月1日公开了火蜥蜴是如何再生被切除的腿的研究发现。他们希望通过这项研究帮助研究人员把这种能力应用到人类身上。

  所有活生物都有肢体再生能力,但是火蜥蜴的再生能力最强。人类等哺乳动物的皮肤可以再生,或者折断的骨骼可以重新结合在一起,但是火蜥蜴不仅可以再生被切掉的四肢,甚至受损的大脑也能再生。直到目前为止,不考虑两栖动物的再生窍门的生物学家,一般认为它们利用被称作胚基(blastema)的“多能”细胞再生,这种细胞在切除术中起着重要作用。

  多能细胞跟人类的胚胎干细胞一样,都是一种多功能细胞,它们是由形成皮肤、骨骼、神经、肌肉等的特殊组织受到化学信号的刺激产生的。但是美国和德国科学家在发表在英国《自然》杂志上的论文中表示,通过研究发现,更加普通的组织特异性细胞显然才具有再生能力,对他们来说,这是个天大的好消息。这7名研究人员第一次拿墨西哥钝口螈(Ambystoma mexicanum)做试验,这种生物仅生存在墨西哥,经常被当做研究脊椎动物生长的对象,科学家经常对它们进行遗传改良。

  他们把从荧光水母体内获得的一种基因(经常在实验室试验中作为指示剂)植入这种生物体内,携带这种基因的细胞在紫外线照射下发出紫绿色荧光,研究人员通过这种现象,可以直接得知该细胞的起源和生长情况。研究人员利用蝾螈胚胎进行研究,把转基因组织移植到特定位置,他们已经知道这个位置会形成身体的特定部位。然后观察这些细胞随着胚胎发育,会在哪里生长以及会如何生长。

  接着他们用遗传改良蝾螈进行试验,把它们的四肢或者器官切除掉。并把这些组织嫁接到正常蝾螈身上,然后切掉一些,在胚基区再生时,观察具有标志性的“绿色”细胞会发生什么变化。结果他们发现,事实上胚基区并非通过多能细胞进行再生,而是通过“记忆”它们的组织起源的细胞进行再生。换句话说就是,只有“老”肌肉细胞再生新肌肉细胞,只有“老”神经细胞产生新神经细胞,只有“老”皮肤细胞能产生新皮肤细胞,以此类推。

  那些万能细胞显示是生成皮肤和软骨的细胞。在一些特定情况下,这两种细胞可以交换角色。这项发现意义非常重大,因为火蜥蜴的神奇能力显然来自特异性细胞,这个过程比以前认为的更加接近哺乳动物的再生过程。论文作者,佛罗里达大学生物学教授马尔科姆·马顿在一篇新闻稿中说:“我认为这比我们以前认为的更像哺乳动物。从这项研究来看,有一天可再生人类组织的希望更大。”

  然而,要把火蜥蜴的再生方法成功应用到那些失去手或腿的人身上,还需要很多工作要做。犹他大学的神经生物学家亚雷加德罗·桑德赫兹·亚尔维拉多在《自然》杂志上发表的论文中,把这项成果称作“我们对再生的了解上了一个新层面”。他说:“这项成果跟其他重要成果一样,给我们留下下面的疑问:未来几年研究人员是否能把所有精力都集中在这项研究上。”

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