斑马鱼的再生能力可为人类医疗提供启示。图片来源：Pixabay

本报讯 受伤后，一些蠕虫几乎可以再生出体内的所有细胞，墨西哥钝口螈可以重建整个四肢和部分大脑，斑马鱼可以修复断裂的脊髓，而绿安乐蜥则能重新长出尾巴。

鱼类、两栖动物、爬行动物和蠕虫展现出的再生能力令科学家着迷，而大多数哺乳动物却不具备这种能力。如今，由于基因组学、蛋白质组学和单细胞成像技术的进步，科学家正在将从这些动物身上获得的知识应用于人类细胞研究。

“当前，学术界正大力探索具备超强再生能力的物种，并尝试尽快将这些发现转化为应用。”美国南加州大学的Albert Almada表示。

在近日于中国香港举行的国际干细胞研究学会会议上，多个研究团队展示了他们的最新成果。

一条脊髓断裂的斑马鱼可在8周内从瘫痪状态恢复到能够灵活游动。美国华盛顿大学圣路易斯分校的Mayssa Mokalled团队发现，斑马鱼体内的一类细胞对这种恢复至关重要，且这些细胞与人类胎儿的星形胶质细胞很相似。受伤后，星形胶质细胞会在损伤部位周围形成保护屏障，但也可能抑制神经元修复。

Mokalled团队寻找了能够激活那些在斑马鱼体内诱导再生的细胞的分子。当他们将相同分子引入人类星形胶质细胞时，这些细胞的形态和行为开始接近斑马鱼细胞。在初步研究中，研究人员将转化后的人类细胞移植到小鼠体内，发现这些细胞能有效形成保护屏障，同时损伤后的抑制反应有所减弱。Mokalled希望这项研究最终能转化为相关疗法。

但斑马鱼与人类在进化谱系上相去甚远，而Almada关注的绿安乐蜥则不同。这种蜥蜴是现存与人类亲缘关系最近且能再生完整附肢的动物。人类和蜥蜴共享许多相同基因。“我们认为这一模型更适用于研究人类生物学，因为两者在DNA层面具备许多相同的机制。”Almada解释说。

在会议上，Almada阐述了蜥蜴的肌肉干细胞如何实现尾巴再生。他指出，这些细胞与小鼠和人类的肌肉干细胞相似，但蜥蜴的肌肉干细胞能从零开始制造肌肉组织，而小鼠和人类的细胞则无法做到这一点。Almada希望弄清蜥蜴肌肉干细胞如何具备这一能力，并最终将其应用于人类肌肉的生长，以治疗肌萎缩性疾病、增强老年人肌肉功能并促进伤口愈合。

奥地利维也纳大学的Florian Raible则在研究另一种“超级再生”动物——多毛类海洋蠕虫。这种蠕虫在幼年时具备惊人的再生能力，但随着激素变化，在成年后会逐渐丧失这种能力。Raible说，这种蠕虫的神经系统与脊椎动物的中枢神经系统具有相似性，使其成为研究人类脊髓损伤的相关模型。

在切断蠕虫躯干的实验中，Raible团队发现，伤口附近残留的部分细胞会转化为干细胞，并开始重建身体，包括重建神经细胞。这一过程伴随蠕虫体内名为“山中因子”的同源分子的表达，科学家常用这类分子将成人细胞重编程为胚胎样状态。Raible认为，这意味着人类体内可能存在一条从成体组织中重建干细胞的自然途径。（王方）