人類如何才能實(shí)現(xiàn)肢體重生？

悠悠

如果你切斷蠑螈的腿部，它們會(huì)重新長出來，人類卻不具備這樣的能力。其原因并不簡單，而且在一定程度上充滿神秘色彩。美國加利福尼亞大學(xué)埃爾文分校發(fā)育和細(xì)胞生物學(xué)教授大衛(wèi)·加德納說：“實(shí)際上人類也有再生能力，例如表皮組織。此外，人體也可以再生部分腸道黏膜。但是，人類無法再生更復(fù)雜的身體組織?！?/p>

加德納花費(fèi)數(shù)十年時(shí)間研究蠑螈的再生能力，尋找這種超級(jí)能力的潛在機(jī)制。他說：“人類的再生能力很可能在未來才能實(shí)現(xiàn)，卻并不遙遠(yuǎn)。不久的將來，肢體再生將成為醫(yī)學(xué)工具箱的一部分?！?/p>

加德納之所以這樣說，是因?yàn)閺睦碚撋现v，人類肢體再生是可能實(shí)現(xiàn)的。例如皮膚，如果皮膚切口并不深，將不會(huì)留下疤痕，因?yàn)槿梭w的自愈能力可重生皮膚細(xì)胞。同時(shí)，如果指甲之下的細(xì)胞仍保存完整，人類很可能再生手指前端部分;如果重新生長出這些組織，骨骼將很好地結(jié)合在一起，這就像是螺絲和螺母的關(guān)系。人類肝臟也可以生長，能夠再生和重建受損組織。

生長一個(gè)完整的肢體

肢體再生（類似蠑螈的再生能力）不僅僅是取代組織部分，更需要骨骼、肌肉、血管和神經(jīng)組織。成體干細(xì)胞是一種未分化細(xì)胞，它對(duì)再生肌肉組織具有特殊作用，但對(duì)人類來說它們并沒有被激活。加德納指出，你可以再生血管，甚至神經(jīng)組織，但是無法再生整條手臂。

加拿大蒙特利爾大學(xué)脊椎動(dòng)物組織再生實(shí)驗(yàn)室主管史蒂法納·羅伊強(qiáng)調(diào)稱，人類的皮膚、肝臟和骨骼不會(huì)以蠑螈相同的方式實(shí)現(xiàn)再生。人類僅能再生皮膚淺層組織（事實(shí)上這個(gè)連續(xù)過程被稱為體內(nèi)平衡），臥室內(nèi)多數(shù)灰塵都是人體的死亡皮膚細(xì)胞。

肝臟再生完全不同于蠑螈的肢體再生。肝臟再生是一種補(bǔ)償性增生，這意味著它再生的體積只是彌補(bǔ)損失的部分組織，如果整個(gè)肝臟被切除，將是無法再生的。而且損失的肝臟部分也是無法再生的，因此不能重復(fù)切除肝臟部分。相比之下，蠑螈的肢體可以多次重復(fù)被切除，每次切除都能重新生長出新的肢體。

人類擁有再生能力

加德納指出，人類的胎兒在子宮內(nèi)可以形成完整的器官系統(tǒng)，而這些系統(tǒng)是僅用一些基因信息、9個(gè)月時(shí)間發(fā)育形成的。因此，人類具有重生某些器官組織的部分能力。同時(shí)，從進(jìn)化角度上講，人類需要自愈功能。

除此之外，蠑螈和人類的潛在基因機(jī)制并非完全不同。3.6億年前泥盆紀(jì)時(shí)期，蠑螈和人類的共同祖先出現(xiàn)了進(jìn)化分支。加德納說：“對(duì)于肢體再生并沒有特殊基因，這里存在許多進(jìn)化過程，但是人類至少未完成一個(gè)進(jìn)化步驟。”

為了再生肢體，細(xì)胞需要知道再生肢體在哪里，位于手指尖，還是肘關(guān)節(jié)？它們需要在正確的序列下重建正確的結(jié)構(gòu)。加德納表示，蠑螈具有某些基因，而這些基因在人體中卻處于“關(guān)閉”狀態(tài)。或許這些基因能夠再生，或者至少幫助控制再生進(jìn)程。在人類進(jìn)化歷程中，一些基因不像蠑螈基因能夠表達(dá)再生能力，沒有人知道這些隱性基因是什么。

2013年，澳大利亞科學(xué)家詹姆斯·戈德溫發(fā)現(xiàn)巨噬細(xì)胞能夠阻止蠑螈身體疤痕組織逐漸積聚，很可能揭開了肢體再生的部分謎團(tuán)。巨噬細(xì)胞存在于包括人類的許多動(dòng)物體內(nèi)，是免疫系統(tǒng)的一部分。它們的功能是停止傳染和導(dǎo)致炎癥，是身體部分需要修復(fù)的一種信號(hào)。如果蠑螈體內(nèi)缺少巨噬細(xì)胞，將無法再生它們的肢體，而僅是形成疤痕。

加德納表示，戈德溫的研究將幫助我們更進(jìn)一步地理解肢體再生現(xiàn)象。通常情況下，蠑螈根本不會(huì)形成疤痕組織，而人類在肌肉撕裂或者形成一道很深的傷口時(shí)將傷害結(jié)締組織，促使疤痕組織的形成。這些疤痕組織不會(huì)提供原始組織的相同功能性。

他說：“如果我們能使蠑螈身體形成疤痕，那將是非常了不起的事情，因?yàn)檫@將揭曉人類無法再生肢體或者器官的機(jī)制。巨噬細(xì)胞可能與此有部分關(guān)聯(lián)，但并不是全部因素?！?/p>

幼態(tài)延續(xù)和肢體再生

“幼態(tài)延續(xù)”的能力可能以另一種方式洞察肢體再生的神秘之處。墨西哥蠑螈具有幼態(tài)延續(xù)特征，意味著它們進(jìn)入成年期時(shí)仍保持著幼年期的特點(diǎn)。這就是為什么墨西哥蠑螈成熟之后仍保留著鰓部，而其他蠑螈卻沒有。

人類也具有幼態(tài)延續(xù)特征，這就是為什么成年人有時(shí)內(nèi)心自我認(rèn)知是個(gè)“小孩”，而其他靈長目動(dòng)物卻沒有這一現(xiàn)象。同時(shí)，人類比其他靈長目動(dòng)物成熟期更長，這也與幼態(tài)延續(xù)相關(guān)。加德納強(qiáng)調(diào)稱，幼態(tài)延續(xù)很可能和再生能力之間具有一些關(guān)聯(lián)性，因?yàn)槟贻p人群比老年人群更容易自愈。

此外，美國哈佛醫(yī)學(xué)院的研究人員發(fā)現(xiàn)了“Lin28a”基因，它在未成年動(dòng)物（包括人類）體內(nèi)激活，伴隨著動(dòng)物進(jìn)入成年期時(shí)其活躍性停止。這種基因能夠確保老鼠組織再生，或者至少重新生長出趾尖和耳朵。一旦這些動(dòng)物的年齡超過5個(gè)星期，它們將不會(huì)再生那些組織，甚至Lin28a基因的功能再次被激活也不行。Lin28a基因是老鼠新陳代謝控制系統(tǒng)的一部分，當(dāng)它受到刺激時(shí)，將使動(dòng)物獲得更多能量，仿佛它們更加年輕。

但是幼態(tài)延續(xù)和肢體再生之間的必然關(guān)聯(lián)性尚不能確定，因?yàn)樗邢旙⑽锓N都可以肢體再生，但僅有墨西哥蠑螈具有幼態(tài)延續(xù)特征。蠑螈物種能夠復(fù)原干細(xì)胞，并開始肢體再生（這種類型的細(xì)胞與傷口發(fā)生反應(yīng)，同時(shí)關(guān)聯(lián)肢體是否重新生長）。加德納刺激傷口處生長的神經(jīng)細(xì)胞，能夠使蠑螈長出額外的肢體。

羅伊說：“這可能與強(qiáng)烈的免疫反應(yīng)有關(guān)，或者與一些特殊生長因素及其結(jié)合因素有關(guān)。目前動(dòng)物肢體再生能力仍是一個(gè)未解謎團(tuán)，至少目前科學(xué)家仍無法完全解釋?！?