再生|混合五种药物的“鸡尾酒疗法”使青蛙断腿再生,或可用于人类
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 。
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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(NiroshaMurugan)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 。
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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 。
【再生|混合五种药物的“鸡尾酒疗法”使青蛙断腿再生,或可用于人类】文/南都采访人员 陈林
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