壁虎可以断尾重生，但长出来的却是“假肢”，科学家发现关键所在

壁虎可以断尾重生，但长出来的却是“假肢”，科学家发现关键所在

当壁虎的尾巴被折断时，它们的身体会分泌一种叫做“生长激素”的激素，这种激素可以刺激再生细胞，使尾巴重新长出来。壁虎尾巴被切断后的再生类似于我们的头发和指甲被切断后如何重新生长或伤口如何愈合。所有这些都是在工作的再生细胞。不同的是，壁虎的再生细胞是在尾巴被切断后再生的。将被激活。

虽然壁虎的尾巴可以被切断并再生，但长出来的尾巴已经不再是完美的尾巴了。从图片中我们可以看到，壁虎再生后的尾巴又丑又臃肿，根本没有原来的灵活性。事实上，壁虎最初的尾巴包含脊柱和神经，而重生的尾巴只是一个不完美的软骨管。可以形象地说，它是壁虎的“假肢”。

但在《自然通讯》最近发表的一项新研究中，南加州大学的科学家利用蜥蜴（壁虎也是蜥蜴的一种）的干细胞来帮助失去尾巴的蜥蜴重新长出一种含有新尾巴的植物，用于脊柱和神经。

南加州大学凯克医学院整形外科、干细胞生物学和再生医学助理教授托马斯·洛齐托 ( ) 认为，这是通过干细胞疗法显着改善爬行动物、鸟类或动物附肢再生的仅有案例之一。哺乳动物。它提供了改善人类伤口愈合的信息。

这些新的和改进的蜥蜴尾巴显示出所谓的“背腹模式”，这意味着它们的上部或背部有骨骼和神经组织，下部或腹部有软骨组织。洛齐托说：“蜥蜴已经存在了超过2.5亿年，在这段时间里，还没有蜥蜴能够再生出背腹尾巴。我们的团队在实验室里创造了第一只具有骨骼和神经的动物完美的再生尾巴。”

为了实现这一目标，来自南加州大学和匹兹堡大学医学院的一组科学家分析了成年蜥蜴的尾巴再生过程，并将该过程与胚胎发育进行了比较。在这两种情况下，神经干细胞（NSC）（构建神经系统的干细胞）都发挥着核心作用。

成年蜥蜴的神经干细胞会产生一种分子信号，即“腹侧信号”，它会阻止骨骼和神经的形成，但会促进软骨生长，延伸到尾巴两侧，最终再生出丑陋且肿胀的软骨管。尾巴。这种分子信号阻止神经干细胞为新长出的尾巴产生新的神经组织。

相比之下，胚胎神经干细胞仅在软骨区域产生这种“腹侧信号”，该软骨区域成为尾部的下侧或腹侧。同时，在没有这种信号的情况下，骨骼和神经组织会在上侧或背侧发育。因此，尾巴获得了原始胚胎附属物的复杂的背腹模式特征。然而，如果胚胎神经干细胞被植入成体尾残端，它们会对腹侧定向信号做出反应，并且无法发育成背侧结构。

为了克服这些障碍，洛齐托的团队使用基因编辑工具使胚胎神经干细胞对腹侧信号失去反应，并通过手术将这些细胞植入成年蜥蜴断尾的残肢中，再生出完美的尾巴。

“这项研究为我们提供了提高有机体再生潜力的基本实践，”洛齐托说。 “完善再生不完全的蜥蜴尾巴为我们提供了一个蓝图，以改善无法自然再生的伤口的愈合，例如截肢和脊髓。通过这种方式，我们希望我们的蜥蜴研究能够在治疗难以治疗的疾病方面带来医学突破。治愈人类的伤口。”