干細胞輔助壁虎再生“完美”尾巴
科技日報北京11月2日電 (記者劉霞)再生身體部位絕非易事!盡管一些蜥蜴可以長回它們被切斷的尾巴,但重新長出來的只是一條不完美的軟骨管。據(jù)《自然·通訊》雜志最新報道,美國南加州大學科學家借助基因編輯干細胞,幫助鱗趾壁虎再生出了更完美的尾巴。這項研究是人類發(fā)展再生療法的一大進步,有望幫助人類治療難以愈合的傷口。
研究人員調整了胚胎干細胞,將其植入鱗趾壁虎的尾巴殘端,使其長出來的尾巴比以往更像原來的尾巴。新長出來的尾巴呈現(xiàn)出經(jīng)典的“背腹模式”,即骨骼和神經(jīng)組織在背側,軟骨組織在腹側。
該研究論文通訊作者、南加州大學干細胞生物學和再生醫(yī)學助理教授托馬斯·洛齊托解釋說,壁虎自然再生出來的尾巴“只是一堆由脂肪、肌肉和皮膚組成的同心管”,這是因為成年壁虎的干細胞會產(chǎn)生一種分子信號,這種信號會促進新尾巴內(nèi)軟骨的形成,但不會促進骨骼或神經(jīng)組織的形成。
為解決這一問題,洛齊托及其同事利用了胚胎干細胞(與成人干細胞相比,胚胎干細胞可發(fā)育成更廣泛的身體組織),并對其進行修改,使其忽略原來的信號,然后將修改過的胚胎干細胞植入切除尾巴的壁虎尾部殘端。結果表明,從這些經(jīng)過修飾的干細胞中生長出來的尾巴在軟骨中有骨樣的凹槽,并在尾巴頂部生成了新的神經(jīng)組織。
洛齊托說:“壁虎是蜥蜴目家族的成員之一。蜥蜴在地球上已經(jīng)生活了2.5億多年,但直到現(xiàn)在它們也無法重新長出有“背腹模式”的尾巴。我們創(chuàng)造了第一條呈現(xiàn)‘背腹模式’的再生蜥蜴尾巴。這是通過干細胞顯著改善附肢再生的少數(shù)案例之一,是人類發(fā)展再生療法的進步階石,有朝一日可能會治療難以愈合的傷口。”
不過,研究人員也指出,這些經(jīng)過改造的尾巴仍然缺少脊髓,與原生尾巴還有一定差距。
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