干細(xì)胞幫助蜥蜴在超過2.5億年的時(shí)間里首次再生出完美的尾巴

一個(gè)完全再生的次再哀傷壁虎尾巴的組織學(xué)。肌肉為白色，完美軟骨為紅色，干細(xì)過億增殖細(xì)胞為綠色，胞幫巴成都青羊區(qū)高級資源崴信159-8298-6630提供外圍女小姐上門服務(wù)快速安排面到付款細(xì)胞核為藍(lán)色。助蜥資料來源：南加州大學(xué)/Lozito實(shí)驗(yàn)室

哀傷壁虎囊腫的組織學(xué)。肌肉為白色，軟骨為紅色，增殖細(xì)胞為綠色，細(xì)胞核為藍(lán)色。資料來源：南加州大學(xué)/洛茲托實(shí)驗(yàn)室
（神秘的地球uux.cn報(bào)道）據(jù)cnBeta：南加州大學(xué)研究人員的實(shí)驗(yàn)有助于為改善人類傷口愈合的努力提供參考。蜥蜴可以重新長出被切斷的尾巴，使它們成為與人類最接近的可以再生出失去的附屬物的親戚。但替代的結(jié)構(gòu)是一個(gè)不完善的軟骨管，而不是包括脊柱和神經(jīng)的原始尾巴。現(xiàn)在，由南加州大學(xué)領(lǐng)導(dǎo)的一項(xiàng)研究首次在《自然通訊》上描述了干細(xì)胞如何幫助蜥蜴再生出更好的尾巴。
該研究的通訊作者、南加州大學(xué)凱克醫(yī)學(xué)院骨科手術(shù)和干細(xì)胞生物學(xué)及再生醫(yī)學(xué)助理教授托馬斯-洛齊托說："這是任何爬行動(dòng)物、鳥類或哺乳動(dòng)物通過干細(xì)胞治療顯著改善附屬器官再生的唯一案例之一，它為改善人類的傷口愈合提供了參考。"
洛齊托標(biāo)識:“這些新的和改進(jìn)的蜥蜴尾巴表現(xiàn)出所謂的'背腹式模式'--意味著它們在上部或背側(cè)有骨骼和神經(jīng)組織，而在下部或腹側(cè)有軟骨組織。蜥蜴已經(jīng)存在了超過2.5億年，在所有這些時(shí)間里，從來沒有蜥蜴重新長出一個(gè)具有背腹型的尾巴，直到現(xiàn)在。我的實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)創(chuàng)造了第一個(gè)具有圖案骨架的再生蜥蜴尾巴。”
為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，來自南加州大學(xué)和匹茲堡大學(xué)醫(yī)學(xué)院的科學(xué)家團(tuán)隊(duì)分析了蜥蜴尾巴在成人再生過程中是如何形成的，與胚胎發(fā)育相比。在這兩種情況下，神經(jīng)干細(xì)胞或NSCs-構(gòu)建神經(jīng)系統(tǒng)的干細(xì)胞-發(fā)揮了核心作用。
成年NSCs產(chǎn)生一種分子信號，阻止骨骼和神經(jīng)的形成，并鼓勵(lì)軟骨的生長，有效地使尾巴的兩側(cè)"腹側(cè)化"，這帶來了再生尾巴的典型軟骨管。
即使在沒有這種腹側(cè)化信號的情況下，成年NSCs也無法為尾巴背側(cè)生成新的神經(jīng)組織。
相反，胚胎NSCs只在成為尾巴下部或腹側(cè)的軟骨區(qū)域產(chǎn)生這種"腹側(cè)化"信號。同時(shí)，在沒有這種信號的情況下，上側(cè)或背側(cè)發(fā)展出骨骼和神經(jīng)組織。因此，尾巴獲得了原始胚胎附屬物的錯(cuò)綜復(fù)雜的背-腹模式。
然而，如果將胚胎NSCs植入成年尾巴殘端，它們會(huì)對腹側(cè)化信號作出反應(yīng)，而不能發(fā)育成背側(cè)結(jié)構(gòu)。
為了克服這些障礙，Lozito的團(tuán)隊(duì)使用基因編輯工具使胚胎NSCs對腹側(cè)化信號沒有反應(yīng)，并通過手術(shù)將這些細(xì)胞植入成年尾巴殘端，從而實(shí)現(xiàn)了完美尾巴的再生。
"這項(xiàng)研究為我們提供了關(guān)于如何提高生物體再生潛力的基本實(shí)踐，"洛齊托說。"完善不完美的再生蜥蜴尾巴為我們提供了一個(gè)藍(lán)圖，以改善那些不能自然再生的傷口的愈合，如斷裂的人類肢體和脊髓。通過這種方式，我們希望我們的蜥蜴研究將為治療難以愈合的傷害帶來醫(yī)學(xué)上的突破。"