哺乳动物再生能力调控关键分子开关发现

p30900

国际期刊《科学》发表了中国科学家在再生医学领域的一项里程碑式成果。北京生命科学研究所、清华大学生物医学交叉研究院王伟团队等在国际上首次发现哺乳动物再生能力调控的关键“分子开关”——维生素A的代谢产物视黄酸，并首次成功实现哺乳动物器官的完全再生。这标志着我国在再生医学领域取得重大原始创新突破。

为何人类等哺乳动物器官受损后无法通过再生自我修复？这是再生医学领域的重大科学难题之一。与蝾螈等低等动物相比，哺乳动物大多数组织器官的再生能力极为有限，尤其是心脏、中枢神经系统等器官的完全再生一直未能实现，且哺乳动物器官再生失败的遗传机制始终不明确。

研究团队将哺乳动物特有器官耳廓作为突破口。耳廓约在1.6亿年前进化形成，由皮肤、软骨、外周神经等复杂组织构成。不同哺乳动物耳廓受损后的再生能力有显著差异：家兔、非洲刺毛鼠等在耳廓受损后会形成芽基，进而实现完全修复；小鼠、大鼠等在损伤早期也会形成类似芽基的组织，却无法实现有效的再生。“这种特定细胞行为的区别，为研究再生能力的分子机制提供了重要线索。”王伟说。

王伟团队对家兔和小鼠耳廓损伤修复过程进行系统性比较研究，利用空间转录组测序、细胞谱系追踪等技术，精准解析了修复过程中细胞类型及基因表达的差异。研究发现，视黄酸是决定哺乳动物再生能力的关键“分子开关”，视黄酸生成不足会导致再生失败，而外源性补充视黄酸可激活再生。“视黄酸能调控基因表达、细胞分化及微环境信号，成为连接遗传调控与再生能力的核心枢纽。”王伟解释道。

浙江大学动物科学学院院长彭金荣教授评价：“这项研究为探索哺乳动物心脏、中枢神经系统以及其他器官再生失败的关键因素提供了新思路，对理解物种产生及进化过程中再生能力的调控具有里程碑式意义。”