一些“不尋常的”生物如海星、螃蟹、蜥蜴和蠑螈等具有再生肢體的能力。長期以來，科學家們試圖理解其中的原理，以探索人體組織再生的可能性，為截肢患者帶來新的治療方法。
據外媒報道，美國一研究團隊使用了一種更直接、簡單的方法實現了新突破，他們首次使用混合藥物治療，使成年蛙長出了功能齊全的肢體。
↑非洲爪蛙的腿經過24小時的藥物治療後開始再生。
研究人員稱，藥物治療的關鍵不在於“微觀干預”，而是利用細胞本身的能力，觸發“休眠”細胞採取行動，從而實現了組織的構建與再生。
只需24小時藥物治療，再生肢體功能幾乎齊全
在這一研究中，哈佛大學威斯研究所和塔夫茨大學的科學家團隊設計了一種小型圓柱矽膠裝置（ “BioDome”），該裝置內部含有利於組織再生的五種藥物混合物。研究人員切除了115只非洲爪蛙的右後腿，並在一部分青蛙的傷口處安裝“BioDome”長達24小時，觀察該組青蛙腿部生長情況以及和對照組的區別。
↑“BioDome”裝置
據研究，混合的五種藥物有不同的作用，包括減少炎症，抑制產生疤痕的膠原蛋白生成，還能促進新神經纖維、血管和肌肉的生長。該研究於26日發表在《科學進展》雜誌上。研究顯示，接觸混合藥物裝置的青蛙在18個月後長出了功能齊全的新後腿，包括骨骼組織，甚至肢體末端的腳趾狀結構。而且，這些青蛙能夠站立、游泳並且可以對觸控做出反應。
“很高興看到我們選擇的藥物幫助（青蛙）創造了一個幾乎完整的肢體，”研究作者之一、塔夫茨大學教授尼羅沙·穆魯甘說道，“只需短暫接觸藥物即可啟動長達數月的再生過程。這一事實表明，青蛙和其他動物可能具有‘休眠的’再生能力。”
研究人員稱，實驗結果表明，成年蛙體內的細胞仍保留著組織構建的資訊，可以透過觸發這一“休眠機制”來促進新肢體的生成。“細胞已經知道如何製造體內的所有器官——它們在胚胎髮育期間做過一次，這些資訊還沒有消失，”研究作者之一、塔夫茨大學艾倫探索中心主任邁克·萊文博士說道，“真正實現再生醫學的方法是利用身體細胞本身的集體智慧，而我們需要做的就是試圖發現，觸發細胞行動的因素是什麼。”
↑青蛙的再生組織。
據萊文博士介紹，研究中使用的藥物組合及劑量只是團隊的初步猜測。“如果我們的初步實驗就顯示出這麼好的結果，想象一下，幾年後的最終最佳化版本會帶來什麼。”他補充說藥物的最佳化可能會更加完善再生肢體的功能，因為這批實驗蛙的腳趾還沒有實現再生。
將在哺乳動物身上測試，重點仍是刺激細胞發揮作用
研究團隊稱，利用細胞的“天然智慧”來觸發自然再生，為人類再生醫學或修復學指明瞭方向，使人類“離再生醫學的目標更近了一步”。研究團隊計劃下一步將在老鼠等哺乳動物中進行該實驗。
“這項研究為再生醫學帶來了極其令人興奮的訊息，”安斯泰來製藥集團全球再生醫學負責人鮑勃·蘭扎說。“雖然青蛙的再生能力比人類強得多，但此研究是非常關鍵的一步。透過藥物和各種因素的正確組合，類似的方法可能會刺激人類組織的恢復或再生。”
萊文博士稱，這種方法的臨床試驗仍然是一個遙遠的目標，可能需要幾十年的時間。因為人體肢體再生的一個挑戰在於，身體往往會在傷口部位產生大量的疤痕組織，該組織有助於阻止失血並預防感染，但也防止了肢體組織的再生。
據報道，萊文博士此前和同事們還使用青蛙幹細胞製造了自我複製的“活體機器人”（“Xenobots”），該異種機器人也有望用於再生醫學，解決創傷性損傷、先天缺陷等問題。和青蛙再生肢體實驗研究相同，研究人員利用的均是細胞本身的功能。
“青蛙腿部再生研究在某種程度上不僅僅限於肢體再生，”萊文博士說，“重點是研究觸發細胞行為的因素，如果我們知道如何刺激細胞，那麼我們應該能夠構建我們想要的任何東西。”
紅星新聞記者 丁文
編輯 張尋
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