来源:环球时报
美国《科学日报》5月9日发布的一篇报道,揭示了再生医学领域一项突破性进展。科学家们识别出一组被喻为“圣杯”的关键基因,它们可能正是解锁人类肢体再生潜能的核心密码。
驱动再生的通用密码
全球每年因糖尿病、严重外伤、感染及癌症等疾病导致的截肢手术超过百万例,患者对功能恢复的需求极为迫切。传统上,安装义肢是主要解决方案,但科学界始终致力于探索让肢体实现生物性再生的可能途径。
转机或许潜藏在一组名为“SP”的基因中。美国维克森林大学等机构的研究团队在《美国国家科学院院刊》上发表论文指出,这组基因在蝾螈、斑马鱼和小鼠这三种再生能力各异的模式生物体内普遍存在,并发挥着核心调控作用。正如维克森林大学生物学助理教授乔什·柯里所形容,这相当于发现了一套“驱动再生的通用遗传指令”。
三位“再生大师”的启示
选择这三种生物作为研究对象具有深刻考量,它们各自代表了再生能力的典范。蝾螈堪称再生界的“全能冠军”,不仅能完整再生四肢,甚至对脊髓、心脏及部分脑组织也具备修复能力。
斑马鱼则擅长“重复再生”,其尾鳍可多次再生,心脏与视网膜的修复能力同样卓越。而小鼠作为重要的哺乳动物模型,提供了更接近人类的参照——小鼠能够再生趾尖,这与人类在甲床完好时偶尔能再生指甲的现象类似,暗示了哺乳动物体内可能潜藏着有限的再生机制。
研究焦点集中于两个具体基因:SP6与SP8。科学家观察到,在再生启动阶段,这三种动物的皮肤组织均会特异性激活这两个基因。功能验证实验证实了其必要性:当利用基因编辑技术敲除蝾螈体内的SP8基因后,其肢骨再生过程便出现严重缺陷。同样,缺失SP6和SP8基因的小鼠也表现出明显的再生功能障碍。
从基因到疗法的希望之路
此项研究的突破性,不仅在于识别出关键基因,更在于为转化疗法提供了可行路径。此前,科学家已在斑马鱼中发现了调控再生的特定DNA序列。基于此,杜克大学的研究团队开发了一种病毒载体基因疗法,可向损伤部位的细胞递送一种名为FGF8的关键信号分子——这正是SP8基因在自然再生过程中会激活的物质。
在小鼠模型实验中,该疗法成功促进了受损趾尖的骨骼再生,甚至使部分缺乏SP基因功能的小鼠恢复了部分再生能力。这为未来探索激活人类类似再生通路带来了切实希望。
当然,目前研究仍处于早期阶段。但正如乔什·柯里教授强调,这项工作为未来的再生医学治疗奠定了关键基础。基因疗法这一新策略,未来有望与生物工程支架、干细胞技术等现有方案协同整合,形成多学科融合的综合治疗方案。
“破壁”合作的力量
这项成果的背后,跨学科合作起到了至关重要的作用。以往,专注于不同生物系统的研究团队往往独立工作。而本次研究汇聚了维克森林大学、杜克大学和威斯康星大学麦迪逊分校的三家实验室,分别深耕蝾螈、小鼠与斑马鱼模型,并实现了数据共享与对比分析。
这种“打破壁垒”的合作模式成效显著。它促进了不同领域知识的融合,使得在不同生物模型中发现的线索能够相互验证与补充,最终拼合出更为完整和坚实的科学图谱。这或许比单一发现更具深远意义:面对再生医学这一重大挑战,开放、协作的研究范式,很可能才是最终触及“圣杯”的必由之路。
