登上Science子刊封面：首都醫(yī)科大學(xué)首次證實(shí)，脊椎動(dòng)物能夠完全再生胸腺

撰文丨王聰

編輯丨王多魚(yú)

排版丨水成文

在我們身體的免疫系統(tǒng)中，胸腺扮演著至關(guān)重要的角色，它是 T 細(xì)胞發(fā)育的主要場(chǎng)所，確保這些免疫細(xì)胞能夠識(shí)別并攻擊外來(lái)病原體，同時(shí)避免誤傷自身組織。

隨著年齡增長(zhǎng)，人類(lèi)的胸腺會(huì)逐漸萎縮，這一過(guò)程被稱為年齡相關(guān)性胸腺衰退。這會(huì)導(dǎo)致免疫系統(tǒng)功能下降，增加感染、癌癥和自身免疫疾病的風(fēng)險(xiǎn)。更令人擔(dān)憂的是，一旦胸腺因手術(shù)或疾病被完全移除，人類(lèi)無(wú)法再生這一關(guān)鍵器官。

然而，自然界總存在例外。

2025 年 12 月 5 日，首都醫(yī)學(xué)科學(xué)創(chuàng)新中心Maximina Hee Yun 教授團(tuán)隊(duì)在 Science 子刊Science Immunology上發(fā)表了題為：Molecular basis of de novo thymus regeneration in a vertebrate, the axolotl 的研究論文，該論文還被選為當(dāng)期封面論文。

該研究首次證實(shí)，脊椎動(dòng)物能夠在沒(méi)有任何組織殘留的條件下，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜淋巴器官——胸腺的完全再生。這項(xiàng)研究不僅擴(kuò)展了我們對(duì)再生生物學(xué)的理解，也為免疫再生療法的發(fā)展提供了新方向。或許有一天，我們能夠幫助人類(lèi)實(shí)現(xiàn)胸腺功能的恢復(fù)，讓衰老或受損的免疫系統(tǒng)重返青春。

核心發(fā)現(xiàn)：蠑螈胸腺的完美重生

墨西哥鈍口蠑螈（

Ambystoma mexicanum

在這項(xiàng)最新研究中，研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)精細(xì)手術(shù)完全移除了其胸腺，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，其能夠從頭再生一個(gè)完整的胸腺。

研究顯示，胸腺移除手術(shù)后 7 天，胸腺樣結(jié)構(gòu)開(kāi)始重新出現(xiàn)；35 天內(nèi)，再生胸腺在形態(tài)、大小和細(xì)胞組成上幾乎與正常胸腺無(wú)異。更重要的是，這種再生是“從無(wú)到有”的過(guò)程，而不依賴于殘留的胸腺組織。

研究團(tuán)隊(duì)采用單細(xì)胞轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)，繪制了再生胸腺的細(xì)胞圖譜，發(fā)現(xiàn)所有關(guān)鍵細(xì)胞類(lèi)型均成功恢復(fù)，包括胸腺上皮細(xì)胞、T 淋巴細(xì)胞、B 淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞等，表明了這種再生不僅是形態(tài)上的，更是功能上的完整復(fù)原。

功能恢復(fù)：再生的胸腺真的“工作”嗎？

一個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題是：再生的胸腺是否能正常工作？為了回答這個(gè)問(wèn)題，科學(xué)家們?cè)O(shè)計(jì)了巧妙的實(shí)驗(yàn)。

他們將再生胸腺移植到其他蠑螈體內(nèi)，結(jié)果令人振奮：移植后僅 3 天，就能觀察到來(lái)自再生胸腺的熒光標(biāo)記細(xì)胞遷移到宿主血液、脾臟和四肢中。

更令人驚訝的是，一年后檢查移植的胸腺發(fā)現(xiàn)，只有胸腺上皮細(xì)胞來(lái)自供體，而成熟的淋巴細(xì)胞全部來(lái)自宿主。這表明再生胸腺能夠招募宿主的造血前體細(xì)胞，并支持其發(fā)育為功能性 T 細(xì)胞——這正是健康胸腺的核心功能！

分子機(jī)制：揭開(kāi)再生之謎

胸腺再生背后的分子機(jī)制是什么？研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，這一過(guò)程涉及復(fù)雜的細(xì)胞信號(hào)交流。

通過(guò)單細(xì)胞數(shù)據(jù)分析，他們識(shí)別出兩個(gè)關(guān)鍵信號(hào)通路——骨形態(tài)發(fā)生蛋白（BMP，已知會(huì)影響哺乳動(dòng)物胸腺穩(wěn)態(tài)）和一個(gè)此前鮮有研究的的“再生啟動(dòng)器”——中期因子（Midkine，MDK）。

中期因子（Midkine，MDK）信號(hào)通路在再生早期發(fā)揮關(guān)鍵作用。MDK 在損傷后 1-3 天開(kāi)始表達(dá)，正好在胸腺上皮細(xì)胞重新出現(xiàn)之前。當(dāng)研究團(tuán)隊(duì)使用 MDK 抑制劑處理蠑螈時(shí)，胸腺再生顯著受損。這表明 MDK 信號(hào)是啟動(dòng)再生過(guò)程的關(guān)鍵分子開(kāi)關(guān)之一。

有趣的是，FOXN1（哺乳動(dòng)物胸腺發(fā)育的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子）在蠑螈胸腺器官發(fā)生中同樣重要，但它對(duì)于再生過(guò)程的啟動(dòng)并非必需。這提示蠑螈可能進(jìn)化出了獨(dú)特的再生機(jī)制，與發(fā)育過(guò)程有所不同。

科學(xué)意義：打開(kāi)再生醫(yī)學(xué)新大門(mén)

這項(xiàng)研究首次在脊椎動(dòng)物中證實(shí)了淋巴器官具有完全再生能力，打破了科學(xué)界對(duì)脊椎動(dòng)物器官再生極限的認(rèn)知。

從進(jìn)化角度看，蠑螈為我們提供了研究器官再生的獨(dú)特模型。理解其分子機(jī)制，可能為開(kāi)發(fā)促進(jìn)人類(lèi)胸腺再生的治療策略提供線索。

在臨床層面，這一發(fā)現(xiàn)對(duì)因重癥肌無(wú)力、癌癥或先天性心臟病手術(shù)而需要完全切除胸腺的患者具有重要意義。如果能夠激活人類(lèi)類(lèi)似的再生通路，或許未來(lái)能夠幫助這些患者恢復(fù)免疫功能。該研究還發(fā)現(xiàn)，MDK 信號(hào)通路在小鼠和人類(lèi)胸腺發(fā)育的特定階段同樣活躍，這增加了將其應(yīng)用于人類(lèi)醫(yī)學(xué)的可能性。

論文鏈接：

https://www.science.org/doi/10.1126/sciimmunol.adw9903