蠑螈、海星、螃蟹和蜥蜴等生物的部分肢體具有完全再生的能力。扁蟲甚至可以被切成小塊,每一塊都可以重建一個完整的有機體。但對於數百萬因創傷等原因而失去肢體的人類來說,透過自然再生恢復功能的可能性仍然遙不可及。
近日,塔夫茨大學和哈佛大學威斯研究所的科學家在一項新研究中,成功利用多種藥物的混合物讓數只青蛙已失去的腿重新長了出來。
自然無法再生四肢的成年青蛙是新研究的實驗物件。科學家用一個矽膠帽盛著浸入5種混合藥物的軟膏,然後將之縫合在青蛙傷口處24小時。傷口處還有一個可穿戴生物感測器,可以提供組織再生長的訊號。
5種藥物有著不同的用途,包括抑制炎症,抑制會導致疤痕的膠原蛋白的產生,以及促進神經纖維、血管和肌肉的新生長等。
研究結果表明,青蛙斷肢處的軟組織生長顯著。而在之後的18個月中,這些青蛙還展現出骨骼再生、神經和肌肉生長等。最終,青蛙長出了近似於“真的”肢體,包括膝關節以及沒有骨頭的腳趾。儘管與真的肢體尚有差距,但這些“新腿”已經可以幫助青蛙游泳了。
研究作者表示,人類身體傾向於在受傷的地方長出大量疤痕,這有助於止血、防止感染,但同時也阻止了肢體再生組織。而青蛙研究顯示,在截肢後立即用類似的矽膠軟帽覆蓋傷口可能有助於中斷結痂過程。
下一步,他們將測試這種治療如何應用於哺乳動物。
該研究論文題為“Acute multidrug delivery via a wearable bioreactor facilitates long-term limb regeneration and functional recovery in adult Xenopus laevis”,已發表在《科學進展》期刊上。
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論文原文:https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abj2164