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我們周圍有許多非凡的生物,比如蠑螈、水螅和壁虎具有奇特的再生超能力,它們的四肢和尾巴斷了之後可以重新長出來。甚至有一些生物還可以使自己的大腦,脊髓,心臟乃至眼睛的一部分再生!
他們如何獲得如此不可思議的超級再生能力?他們的器官可以再生多少次呢?這些生物的再生能力原理是否可以將其應用到人類身上,使我們受損的脊髓再生嗎?
日本紅腹蠑螈將再生能力發展到了一個全新的高度,它們甚至可以再生眼睛裡的晶狀體。科學家發現在16年的時間裡,它們的晶狀體可以再生18次!每次他們都可以再生結構完全相同的新晶狀體,它們的細胞不會因衰老或眼睛受傷而失去其增強基因以保證再生組織的穩定唯一。由於遺傳學的穩定性,蠑螈的眼睛不受白內障的影響,白內障是一種常見的老齡化相關疾病,會影響晶狀體。而在人類中,白內障佔失明病例的50%。
所有生物都具體在某種程度上再生能力,細胞水平或者組織水平,甚至有些動物還具有器官水平的再生。例如,水螅可以切成兩半,並且仍然可以繼續使用,它的兩個部分將重新長成兩個新的水螅。水母不僅會長出缺失的部分,而且還會重組其餘部分以彌補這一缺陷。
七鰓鰻,一種古老的動物,形似鰻魚,但與魚綱的魚類動物並不屬於一類,在被兩次切開後可以使脊髓完全再生!
墨西哥鈍口螈,又名美西螈,也具有顯著的受損脊髓再生的能力。當墨西哥鈍口螈脊髓遭受損傷時,其神經膠質細胞開始迅速增殖並重新定位以重建神經之間的連接,最終重新連接受傷的脊髓。
豹紋壁虎是一個更神奇的物種,因為它們的大腦可以實現再生!研究人員發現,通常負責認知的內側大腦壁虎擁有大量的幹細胞,可以使它們更快地再生神經元。
然而,人類不能輕易地再生腦細胞,特別是負責認知的腦細胞。目前研究認為人類神經元再生(也稱為神經發生)僅發生在負責記憶的大腦部分。但是,神經元不是永生的,一旦受損,神經元通常無法恢復,並且持續受損加重。確定壁虎之類的物種是否能代替人類等其他物種的腦細胞,最終將有可能治療人類的神經退行性疾病,如帕金森氏痴呆症和亨廷頓氏病。
當然人類體內也存在某種程度的再生能力,比如我們的皮膚、骨頭和頭髮可以再生,在傷口上形成治癒的疤痕,並修補斷掉的骨頭。這些再生取決於幹細胞的存在,幹細胞可以發育成不同類型的組織。人的肝臟也具有再生的能力,這就是為什麼肝病病人可以從供體那裡獲得一半的肝臟,並且數周之內它可以長全的原因。51%的原始肝臟可以再生回其完整大小。
但是,當要再生具有不同組織類型和複雜結構的四肢時,人類幹細胞就無法實現。因此,研究人員希望通過對幹細胞進行重新編程以使其成為體內的其他組織來完成。通過了解動物的再生,研究人員希望能夠揭示衰老並為再生醫學領域做出貢獻。
再生醫學是一個有前途的領域,為器官移植提供了替代方法。每年全球進行超過一百萬的組織移植,即使找到了捐贈者,也無法保證患者的身體不會排斥。因此,使用患者自己的細胞重建器官可以緩解器官短缺排斥的危機。而且尋找一種在遺傳水平上恢復其再生能力的方法可以緩解與年齡有關的疾病以及包括大腦在內的所有器官的衰老惡化。
參考資料來源FB.COM / Science-nature-page