本文中，小編整理了多篇重要研究成果，共同聚焦科學家們近年來在機體組織再生研究領域取得的新進展，分享給大家！
圖片來源：Wikipedia
【1】Science：科學家發現前列腺自我再生機制
doi：10.1126/science.aay0267
晚期前列腺癌的標準治療方法是雄激素阻斷療法。雄激素是促進前列腺細胞生長的激素；用藥物或手術移除它們會導致前列腺萎縮90%。然而，殘留的細胞最終可以再生腫瘤，當它們再生時，腫瘤通常會對進一步的激素治療產生抵抗。它也更有可能擴散到其他器官(轉移)。
來自紀念斯隆-凱特琳癌症中心（MSK）的研究人員進行的一項新研究為我們提供了前列腺是如何快速再生的線索。而且這與科學家們最初的預期的結果不同。"大多數人，包括我在內，都希望能找到負責腺體再生的罕見的幹細胞群，"MSK人類腫瘤和發病機制項目主席Charles Sawyers說道，他也是近日發表在《科學》(Science)雜誌上的這項研究的通訊作者。"但事實並非如此。"相反，他說，幾乎所有在激素剝奪治療後仍然存在的細胞都有助於前列腺的再生。這些細胞大部分是腔細胞，它們形成中空器官的內部。這些發現對醫生如何看待前列腺癌治療有一定的啟示作用。
【2】Hepotology： 科學家們發現影響術後肝臟再生的關鍵蛋白
doi：10.1002/hep.31232
近日，巴塞隆納大學醫學院和CELLEX生物醫學研究中心的研究人員與雪梨大學，倫敦大學和Sant Joan deDéu研究所的科學家合作，發現了一類關鍵的蛋白質，對於保證移植或肝手術後肝臟的恢復和再生至關重要。由生物醫學系Carles Rentero和Carles Enrich領導的這項研究顯示，如果蛋白Annexin A6（AnxA6）缺失，則在切除手術（去除一部分器官）後肝臟再生是不可能的，這些結果發表在Hepatology雜誌上，可能會對未來治療肝損傷的治療策略產生影響。
這項研究與全世界越來越多的肝病患者「高度相關」。對於這些疾病，唯一的治療方法是肝移植，通常是部分移植，然後它們需要器官完全健康地恢復。哺乳動物的肝臟具有在切除，創傷或中毒後以及在某些生理狀況下（例如懷孕或哺乳期）恢復的能力。肝臟的這一特徵是活體供體移植成功的基礎。在這項研究中，研究人員研究了AnxA6在小鼠中的功能。結果表明，在沒有AnxA6蛋白的小鼠中，肝臟切除後該器官的再生受到了影響，從而導致動物死亡。
【3】Nature：脂肪酸控制骨骼幹細胞再生
doi：10.1038/s41586-020-2050-1
萬一發生骨折，血液中的脂肪酸會向幹細胞發出信號，使它們向成骨細胞發展。如果附近沒有血管，則幹細胞最終會形成軟骨組織。這一現象表明，血管中特定營養物質直接影響幹細胞發育的方向。相關結果由來自哈佛大學的研究者們發表在最近的Nature雜誌上。
骨折後的修復是由骨骼祖細胞（skeletal progenitor cells）介導進行的。這群幹細胞雖然已經發生一定程度的分化，但仍然可以發展成不同類型的骨骼細胞。骨骼癒合存在兩種方式：當骨折程度較小時，祖細胞發展為成骨細胞；而當骨折較大時，祖細胞發展為軟骨細胞。此軟骨組織隨後被骨組織取代。直到現在，科學家們還不知道祖細胞是如何決定要成為骨細胞還是軟骨細胞。研究者表示，我們猜測血管在其中起著誘導分化的作用。這項關於小鼠的研究證實了作者的假設：當骨折周圍的血管被阻塞時，就會形成軟骨組織。否則則會分化產生新骨骼。
【4】Science：發現包圍著毛囊的平滑肌在頭髮再生中起關鍵作用
doi：10.1126/science.aax9131
避免禿頭的最佳方法是首先防止頭髮掉落。如今，在一項新的研究中，來自美國西奈山伊坎醫學院等研究機構的研究人員取得的一項關於新頭發生長的發現可能有助於男性一輩子都留著頭髮，相關研究結果近期發表在Science期刊上。
研究者表示，我們的主要發現是一種以前不為人知的包圍著毛囊的平滑肌，它被稱為真皮鞘（dermal sheath）；在每根人類頭髮的生命周期中，新的毛幹（hair shaft）是由所謂的真皮乳頭細胞（dermal papilla cell）產生的。這些特化細胞從生長中毛囊的底部緩慢地向上移向在毛囊尖端發現的幹細胞。這些研究人員解釋道，這些毛囊幹細胞從附近的真皮乳頭細胞接收信號，「從而開啟下一個生長階段並形成新的毛幹，而之前的毛幹會脫落」。但是，有時，這種細胞間合作關係會受到破壞，這可能就在脫髮中起作用。
【5】eLife：心臟再生領域新突破
doi：10.7554/eLife.42762
冠心病成為致命性疾病的原因之一是心臟組織中會積聚液體並形成疤痕，從而阻止心臟的正常收縮以及心臟向身體提供新鮮血液的能力。如果疤痕產生的過多，則會導致心力衰竭的發生。
對此，來自CHLA Saban研究所的研究員Michael Harrison博士希望通過對斑馬魚的研究來找到心臟再生的秘密。
Harrison博士說：「我們對斑馬魚感興趣是因為它們的心臟具有驚人的再生能力。斑馬魚可以清除受損的心臟組織，並用新鮮的，功能正常的心肌細胞代替。」然而，其中的分子機制目前並不完全清除。Harrison博士的研究目標是揭示斑馬魚從心臟損傷中恢復的機制。相關結果可能有助於為患有先天性心臟缺陷的嬰兒或遭受心臟病的患者開發新的治療方法。
圖片來源：Science Translational Medicine, 2019, doi:10.1126/scitranslmed.aaw6419
【6】Science子刊：治療先天性心臟病有戲！β受體阻滯劑可促進嬰兒心肌再生
doi：10.1126/scitranslmed.aaw6419
外科手術可以在嬰兒出生後不久修復先天性心臟缺陷，但是這些嬰兒將在一生當中具有更高的心力衰竭風險。然而，在一項新的研究中，來自美國匹茲堡大學的研究人員報導β受體阻滯劑（β-blocker）可能作為外科手術的補充，促進嬰兒心肌再生，並且減輕先天性心臟病的持久影響。相關研究結果發表在Science Translational Medicine期刊上。
研究者表示，問題不再是『我們可以拯救這樣的嬰兒嗎？』。對我們的年輕患者而言，他們面臨的挑戰是我們想要讓他們的壽命變得較長，在理想情況下與沒有心臟病的人一樣長。」對於一種相對常見的稱為「法洛四聯症（Tetralogy of Fallot）」的先天性心臟缺陷，對它的治療通常需要在嬰兒3～6個月大的時候進行外科手術，這時心肌細胞正好處於生產高峰期。在最初的幾個月中，心臟功能下降可能導致這些嬰兒錯過構建心肌的重要機會。
文章中，研究人員收集了來自12名接受矯正外科手術的法洛四聯症嬰兒的心臟組織，結果發現這些組織樣本中有一半以上的心肌細胞已開始分裂，在這個過程的中途停滯下來，就像連體雙胞胎一樣。最終結果就是心肌細胞整體減少，這使得心臟在以後更容易受到損傷。
【7】Cell Stem Cell：揭示YAP在肝臟上皮穩態和再生中起著至關重要的作用
doi：10.1016/j.stem.2019.04.004
肝臟是身體內以代謝功能為主的一個器官，並在身體裡面起著去氧化、儲存肝糖、分泌性蛋白質的合成等作用。肝臟也製造消化系統中之膽汁。肝臟在損傷後可以大量再生，而且作為兩種主要的上皮細胞類型，肝實質細胞（hepatocyte）和膽管上皮細胞（biliary epithelial cell， BEC）在肝實質再生中起重要作用。除了代謝功能外，BEC細胞還顯示出巨大的可塑性，在某些情況下可以促進肝臟的重新定植。
在一項新的研究中，來自美國和荷蘭的研究人員進行了單細胞RNA測序，以探究BEC細胞和肝實質細胞在穩態時和在遭受損傷後的異質性。他們發現了顯著的穩態BEC細胞異質性，這反映了一種YAP依賴性程序的波動激活，但並未發現轉錄上定義的祖細胞樣BEC細胞的證據，相關研究結果近期發表在Cell Stem Cell期刊上。這種轉錄特徵確定了穩態時的動態細胞狀態，並且對損傷作出高度的反應性。YAP信號是由生理水平的膽汁酸（bile acid， BA）誘導的，也是BEC細胞在暴露於膽汁酸下存活下來所必需的，此外也是在遭受損傷時肝實質細胞重編程為膽管祖細胞（biliary progenitor）所必需的。
【8】PNAS：揭示新生小鼠心臟再生之謎
doi：10.1073/pnas.1905824116
長期以來，心臟病患者尋求的聖杯一直是一種再生健康心臟組織的方法，但到目前為止，重建受損心臟所需的基本構件仍然難以找到。如今，在一項新的研究中，來自美國德克薩斯大學西南醫學中心的研究人員揭示了在目前已知在受傷後重新長出大部分心臟組織的唯一哺乳動物---新生小鼠---中心臟再生的分子機制。相關研究結果發表在PNAS期刊上。
新生小鼠長期以來一直保持著再生大約15%的心室組織的秘密，這種能力發生在出生後大約7天的短暫窗口內。一旦過了這個窗口期，心臟細胞就會成熟，小鼠就會永遠失去重新長出受損心臟區域的能力。這項研究正在德克薩斯大學哈蒙再生科學與醫學中心進行，科學家們已在這裡發表了一系列關於心臟再生方面的突破性研究結果。2011年通過與另一個美國研究小組合作，德克薩斯大學研究人員在世界上首次宣布新生小鼠能夠重新長出大量心臟組織。這些較小的小鼠通過再生新的心肌細胞重新啟動它們的心臟再生。
【9】Nat Commun：利用幹細胞治療心肌梗塞有戲！新型雙幹細胞療法促進心臟再生
doi：10.1038/s41467-019-11091-2
作為由嚴重心血管疾病引起的醫療緊急事故，心肌梗塞（MI）對心臟造成永久性的危及生命的損傷。在一項新的研究中，來自中國香港城市大學和韓國天主教大學等研究機構的研究人員開發出一種雙管齊下的方法：利用兩種類型的幹細胞同時再生心肌細胞和心臟血管系統。這一發現為開發出一種修復發生心肌梗塞的心臟（下稱MI心臟）的療法提供了希望，而且一旦開發成功，這種療法有望作為對重症患者進行現有的複雜且危險的心臟移植的替代方案。相關研究結果近期發表在Nature Communications期刊上。
心肌梗塞是一種由心肌的冠狀動脈供血不足引起的致命疾病。它導致心肌細胞（CM）的永久性損失和瘢痕組織形成，從而引起心臟功能的不可逆破壞，甚至心力衰竭。針對嚴重心肌梗死和晚期心力衰竭的治療選擇是有限的，心臟移植是最後的選擇。但是，它風險很大，成本高，並且受限於合適的供者。因此，基於幹細胞的療法已成為一種有前途的治療選擇。
【10】Nat Cell Biol：揭示Rspo3-Lgr5軸同時調節抗菌防禦和胃黏膜再生機制
doi：10.1038/s41556-019-0339-9
由R-spondin（Rspo）與Lgr家族成員結合激活的Wnt信號轉導對於胃腸道幹細胞更新至關重要。用幽門螺桿菌感染胃部會促進肌成纖維細胞分泌更多的Rspo，從而導致胃腺峽部中Wnt反應性Axin2+Lgr5？幹細胞的增殖增加，最終導致胃腺增生。基底Lgr5+細胞也暴露於Rspo3，但是它們作出的反應仍不清楚。
在一項新的研究中，來自德國的研究人員證實與已知的Rspo3具有促有絲分裂活性相反的是，它誘導基底Lgr5+細胞分化為分泌細胞，這些分泌細胞表達intelectin-1等抗菌因子，並將它們分泌到胃腔中，相關研究結果發表在Nature Cell Biology期刊上；不論是剔除Lgr5+細胞還是敲除肌成纖維細胞中的Rspo3都會導致幽門螺桿菌在包括幹細胞區室（即Wnt反應性Axin2+Lgr5？幹細胞存在的地方）在內的胃腺中高度定植。相反，在基質中Rspo3的全身給送或過表達可清除胃腺中的幽門螺桿菌。（生物谷Bioon.com）
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