北京生命科學研究所、北京華大生命科學研究院及西北農(nóng)林科技大學的研究團隊,在國際上首次發(fā)現(xiàn)能夠決定動物再生能力的遺傳分子開關(guān)。激活關(guān)鍵基因后,小鼠的耳廓實現(xiàn)再生。6月27日,這項高等哺乳動物再生機制研究的重要突破,在《科學》雜志發(fā)表。
在自然界中,很多低等動物都擁有極強的再生能力,比如壁虎能斷尾重生,蠑螈可以實現(xiàn)大腦自愈。但隨著物種演化,人類、小鼠等高等動物僅保留有限的再生能力!叭绻诩彝玫亩渖洗蛞粋直徑4毫米的小洞,1個月內(nèi)缺失的組織就能恢復如初;小鼠就不具備這種再生能力,受傷后只能傷口愈合,無法實現(xiàn)‘原裝’再生。”北京生命科學研究所研究員王偉用兩種常見的動物舉例,“要解釋這種再生能力的獲得和缺失,需要尋找背后的分子機制!
在小鼠和兔子的耳廓上,科研團隊找到了關(guān)鍵線索。團隊定位了一系列與再生功能有潛在關(guān)系的再生因子,從而找到了關(guān)鍵的再生基因——Aldh1a2基因。兔子體內(nèi)擁有該基因表達的開關(guān),受傷時調(diào)控該基因的增強子被激活,傷口處便源源不斷地產(chǎn)生視黃酸,幫助組織再生。而小鼠體內(nèi)的此類按鈕大多都已失活,Aldh1a2基因無法被叫醒,使得視黃酸合成不足,繼而導致耳廓再生失敗。
當科研團隊嘗試激活該基因或為小鼠補充視黃酸,他們驚喜地發(fā)現(xiàn),小鼠耳廓的傷口不再只是簡單愈合,而是實現(xiàn)了再生。將特定增強子導入小鼠的基因組,也能顯著提升該基因的表達并促進再生。
“這相當于我們?nèi)藶榘聪铝碎_關(guān)。”王偉表示,此次實驗讓原本不具備再生能力的小鼠,完全獲得了再生能力,這是該領(lǐng)域內(nèi)的重要突破!斑@給了我們新的希望,未來,或許可以通過尋找器官再生能力丟失的關(guān)鍵分子開關(guān),解決大腦、心臟等復雜器官的再生難題。當然,隨著器官結(jié)構(gòu)的復雜程度提高,定位開關(guān)的難度也將成倍增長,我們要走的路還很長。”

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