調控微環境或可“解鎖”哺乳動物肢體再生能力

來源：科技日報

記者：張夢然

長期以來，哺乳動物在受傷后通常以疤痕愈合告終，而無法像蠑螈或某些魚類那樣實現肢體完美再生。產生這一根本差異的秘密是什么？瑞士洛桑聯邦理工學院、英國劍橋干細胞研究所、美國哈佛大學干細胞與再生生物學系的聯合研究揭示，關鍵可能并非哺乳動物缺乏再生所需的基因，而是傷口局部的微環境傾向于抑制再生程序、促進纖維化修復。通過主動調控這一微環境，或可“解鎖”其內在的再生潛力。兩項相關研究最新發表于《科學》雜志，為未來開發促進人類組織再生的策略指出了新方向。

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第一項研究聚焦于組織物理特性與細胞外基質的關鍵作用。團隊發現，成年小鼠指尖末端本已具備有限的再生能力，但更靠近軀干的肢體部分在截肢后則失去再生能力、形成疤痕。這種差異與損傷部位組織的軟化程度及一種名為透明質酸（HA）的細胞外基質成分的富集密切相關。團隊進一步鎖定了一個名為HAPLN1的關鍵蛋白。實驗表明，在非再生截肢模型中過表達HAPLN1，可有效增加局部HA積累、減少纖維化，并驅動骨骼生長超越原損傷平面。這項研究明確了走向修復還是再生的關鍵開關，提示HAPLN1/HA通路是一個有前景的治療靶點。

第二項研究則從氧氣張力與細胞內在程序聯動入手。團隊比較了再生能力強大的非洲爪蟾蝌蚪與再生受限的小鼠胚胎，發現低氧環境是促進再生的一個重要條件。將小鼠肢體外植體置于低氧條件下（模擬水生爪蟾的環境），可顯著改善傷口閉合，促進細胞增殖與遷移，并穩定低氧誘導因子。相比之下，暴露于常氧環境的小鼠肢體傷口無法有效閉合。更重要的是，改變基因的修飾狀態，可能喚醒一些在哺乳動物成年期沉默的、古老的再生相關程序。

這兩項研究具有臨床應用開發潛力，未來的治療策略或可通過模擬促進再生的微環境，實現更完善的組織修復與再生。