蠑螈斷肢再生的奧秘

徐 娜

為了讓人類也能獲得斷肢再生的能力，或者開發(fā)出催化斷肢再生的藥物，科學(xué)家一直在努力尋找低等動物斷肢再生的真相。最近，德國和美國的科學(xué)家利用獲得過諾貝爾生物學(xué)獎的熒光蛋白技術(shù)，初步揭示了蠑螈斷肢再生的奧秘。

所有生物都有讓身體一些部位重新生長的能力，但是蠑螈再生的靈敏度在生物界是數(shù)一數(shù)二的。哺乳動物可以再生肌膚，或是讓斷骨重新接回，不過蠑螈的能力更勝一籌，它們可以在幾星期內(nèi)長回斷掉的肢體。更加鮮為人知的是，蠑螈還可以讓受損的肺部重新生長、修復(fù)斷掉的脊椎，甚至重新生長出部分損傷的大腦。

科學(xué)家一直在猜想這種小小的兩棲動物到底如何具有這么高明的本事。研究人員曾經(jīng)推測，這是蠑螈體內(nèi)的“多能干細胞”在運作，這種細胞會在蠑螈的肢體截斷時重新分化成不同的細胞，讓蠑螈長出新的肢體。多能干細胞就像人類胚胎干細胞，會受到體內(nèi)激素的誘導(dǎo)，分化成組成皮膚、骨頭、神經(jīng)、肌肉等等的特別細胞組織。

但是，德國與美國科學(xué)家在近期宣稱，蠑螈的再生并非是多能干細胞的功勞，而是由一種普通的細胞來完成的。7名研究人員先抓來墨西哥蠑螈，接著把一些海洋熒光魚的發(fā)光基因移植到蠑螈的染色體中。墨西哥蠑螈長相十分可愛，它們有一張娃娃臉，全身粉嫩粉嫩的，它們的紅色腮部露在外面，像珊瑚一樣。

攜帶熒光基因的墨西哥蠑螈細胞在紫外線的照射下會變成亮綠色，因此研究人員可以立即找出新生肢體細胞的來源和生長情況。研究人員先把其中一些墨西哥蠑螈的肢體弄斷，觀察它們的肢體再生過程。接著，它們把具有綠色熒光基因的成年蠑螈的肢體細胞移植到蠑螈胚胎中，接著觀察這些細胞在胚胎中將會有什么樣的變化。

結(jié)果，研究人員發(fā)現(xiàn)，蠑螈的器官再生并非之前所想的通過多能干細胞，而是通過可以“記憶細胞來源”的普通細胞。研究人員發(fā)現(xiàn)，蠑螈斷肢之后，血脈快速收縮以減少流血，皮膚細胞很快掩蓋傷口，肢體殘留的細胞即所謂的“胚軸原”，最終成為身體新部位。舉例來說，只有損傷部位殘留的皮膚細胞可以再生出新的皮膚細胞，而其他細胞不可以完成這樣的任務(wù)。同樣，蠑螈斷肢處殘留的細胞具有“記憶原有肢體”的功能，它們可以不斷分化出新的細胞，形成新的肢體。

這項發(fā)現(xiàn)之所以特別重要，是因為蠑螈的普通殘肢細胞可以長出新的肢體，而哺乳動物只有頭發(fā)、皮膚、指甲等組織具有這樣的功能。隨著對蠑螈再生能力的進一步深入了解，或許人們在將來有望讓損傷器官的殘留細胞來修復(fù)或再生器官。美國國防部已撥出625萬美元研究經(jīng)費，供科學(xué)家們研究蠑螈，希望有朝一日能夠取得成果，給失去手腳的人們帶來新生。