科技日報北京6月27日電(記者代小佩)27日,國際期刊《科學》發(fā)表了中國科學家在再生醫(yī)學領(lǐng)域的一項里程碑式成果。北京生命科學研究所、清華大學生物醫(yī)學交叉研究院王偉團隊等在國際上首次發(fā)現(xiàn)哺乳動物再生能力調(diào)控的關(guān)鍵“分子開關(guān)”——維生素A的代謝產(chǎn)物視黃酸,并首次成功實現(xiàn)哺乳動物器官的完全再生。這標志著我國在再生醫(yī)學領(lǐng)域取得重大原始創(chuàng)新突破。
為何人類等哺乳動物器官受損后無法通過再生自我修復(fù)?這是再生醫(yī)學領(lǐng)域的重大科學難題之一。與蠑螈等低等動物相比,哺乳動物大多數(shù)組織器官的再生能力極為有限,尤其是心臟、中樞神經(jīng)系統(tǒng)等器官的完全再生一直未能實現(xiàn),且哺乳動物器官再生失敗的遺傳機制始終不明確。
研究團隊將哺乳動物特有器官耳廓作為突破口。耳廓約在1.6億年前進化形成,由皮膚、軟骨、外周神經(jīng)等復(fù)雜組織構(gòu)成。不同哺乳動物耳廓受損后的再生能力有顯著差異:家兔、非洲刺毛鼠等在耳廓受損后會形成芽基,進而實現(xiàn)完全修復(fù);小鼠、大鼠等在損傷早期也會形成類似芽基的組織,卻無法實現(xiàn)有效的再生。“這種特定細胞行為的區(qū)別,為研究再生能力的分子機制提供了重要線索?!蓖鮽フf。
王偉團隊對家兔和小鼠耳廓損傷修復(fù)過程進行系統(tǒng)性比較研究,利用空間轉(zhuǎn)錄組測序、細胞譜系追蹤等技術(shù),精準解析了修復(fù)過程中細胞類型及基因表達的差異。研究發(fā)現(xiàn),視黃酸是決定哺乳動物再生能力的關(guān)鍵“分子開關(guān)”,視黃酸生成不足會導致再生失敗,而外源性補充視黃酸可激活再生?!耙朁S酸能調(diào)控基因表達、細胞分化及微環(huán)境信號,成為連接遺傳調(diào)控與再生能力的核心樞紐?!蓖鮽ソ忉尩?。
浙江大學動物科學學院院長彭金榮教授評價:“這項研究為探索哺乳動物心臟、中樞神經(jīng)系統(tǒng)以及其他器官再生失敗的關(guān)鍵因素提供了新思路,對理解物種產(chǎn)生及進化過程中再生能力的調(diào)控具有里程碑式意義?!?span style="display:none">LDR即熱新聞——關(guān)注每天科技社會生活新變化gihot.com
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