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Nature:像蝾螈那样再生?悬

日期:2013-02-25 09:08:58

一些动物再生组织的能力,一般被认为是所有多细胞动物所共有的古老程序,也就是说哺乳动物乃至人类也具有那样的再生潜能。然而,一项蝾螈测序研究对这一观点提出了挑战,研究显示蝾螈再生特性的进化实际上要晚得多。

 

红色斑点蝾螈(Notophthalmus viridescens)虽然小,但其组织工程学技艺却令人惊叹。蝾螈能够再生失去的组织,包括心肌、中枢神经系统元件甚至眼睛的晶状体。

 

医生们一直希望蝾螈的这种能力依赖于基础遗传学程序,而该程序潜伏在包括哺乳动物在内的所有动物中,这样他们就可以在再生医学中利用蝾螈的再生机制。举例来说,小鼠在受到心肌损伤后能够再生新的心脏细胞。

 

然而,马普研究所的Thomas Braun及其同事发现,事情可没那么简单。

 

蝾螈的基因组相当庞大,比人类基因组大十倍。要像研究人类、小鼠和果蝇基因组那样分析蝾螈基因组,可不那么容易。Braun及其同事将目光转向基因表达所产生的RNA,他们对蝾螈的转录组进行了研究。

 

研究人员从头组装了N. viridescens的转录组,并对多种原始组织和再生组织中的蛋白表达情况进行了比较,包括蝾螈胚胎和幼体的心脏、四肢和眼睛。

 

研究人员发现,蝾螈转录组有超过120,000RNA转录本,约有15,000个转录本编码蛋白质,而且其中有826个转录本是蝾螈所独有的。此外,有些序列在原始组织和再生组织间存在差异性表达。文章发表在近期的Genome Biology杂志上。

 

古老程序还是新兴特性?

 

这项发现再次显示,蝾螈再生能力的进化较晚,英国伦敦大学学院的Jeremy Brockes说。他曾首先发现,蝾螈再生组织所表达的蛋白,并不存在于其他脊椎动物。

 

“我不再认为,有什么古老的再生程序在等待唤醒,” Brockes说。“不过,我绝对相信在蝾螈中获取的知识,能够帮助我们促进哺乳动物组织更好地再生。”

 

不过就此断言蝾螈再生能力是古老程序还是新兴特性,未免过于绝对,德国Dresden再生治疗中心的Elly Tanaka说。她认为,事实可能介于二者之间。“可能的确存在着古老的再生程序,只不过蝾螈的特性使其再生能力远超其他脊椎动物。”

 

Tanaka补充道,与其想利用蝾螈(或其他动物)的再生能力实现大规模再生,例如截肢后重新长出完整的肢体,还不如做一些更为可行的尝试,例如增强伤口愈合能力或者加快器官再生速度。