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混合五种药物的“鸡尾酒疗法”使青蛙断腿再生,或可用于人类

时间:2023-01-07 15:58:54 | 浏览:2336

据最新一期《科学进展》刊发的论文,美国塔夫茨大学和哈佛大学的科学家使用混合五种药物的“鸡尾酒疗法”使成年青蛙重新长出缺失的腿,恢复了“几乎全部功能”。科学家们接下来将在哺乳动物身上测试这项技术,他们希望向人类肢体再生的目标迈进。缺少四肢的非

据最新一期《科学进展》刊发的论文,美国塔夫茨大学和哈佛大学的科学家使用混合五种药物的“鸡尾酒疗法”使成年青蛙重新长出缺失的腿,恢复了“几乎全部功能”。科学家们接下来将在哺乳动物身上测试这项技术,他们希望向人类肢体再生的目标迈进。

缺少四肢的非洲爪蛙在药物刺激下重新长出了四肢。

据报道,成年青蛙自然无法再生肢体,研究小组使用药物触发了腿部再生,这些药物装在附着于伤口上的硅胶可穿戴设备里。在18个月中,这些青蛙的四肢恢复了“几乎全部功能”,包括无骨的脚趾,它们用这些脚趾来帮助游泳。

论文作者、塔夫茨大学艾伦发现中心的研究成员妮罗萨(Nirosha Murugan)表示,看到药物有助于创造一个几乎完整的肢体,这令人激动。只需要短暂地接触这些药物就能启动一个长达数月的再生过程,这一事实表明,青蛙,也许还有其他动物可能有“休眠”的再生能力,可以被激发出来发挥作用。

据悉,研究小组在缺少四肢的非洲爪蛙(Xenopus laevis)身上进行“再生过程”实验。

青蛙的伤口被封闭在一个被称为BioDome的硅胶盖子里,里面有一个加载了五种药物混合的丝蛋白凝胶。

硅胶盖子将溶液密封在残肢上仅24小时,启动了18个月的再生期,以恢复一条功能性的腿。

硅胶盖子里的“鸡尾酒”密封在青蛙残肢上仅24小时,启动了18个月的再生期。

自然界中能够再生的动物主要生活在水中,因此BioDome有助于模仿这种类似羊膜的环境,使肢体重建不受疤痕组织的干扰。

“鸡尾酒”中的每一种药物都实现了不同的目的,包括抑制炎症、抑制会导致疤痕的胶原蛋白的产生,以及刺激神经纤维、血管和肌肉的新生长。

新的肢体具有自然的肢体骨骼结构,有更丰富的内部组织(包括神经元)和几个从肢体末端长出的“脚趾”,不过这些“脚趾”没有底层骨骼的支持。

重新长出的肢体可以移动,并对触摸等刺激作出反应,而且青蛙能够利用它在水中游泳,移动方式与正常的青蛙很相似。

研究小组表示,很多生物都具有至少部分肢体完全再生的能力,如蝾螈、海星、螃蟹和蜥蜴等,扁形虫甚至可以被切成碎片,每一块都能重建整个生物体。

人类有能力用新的组织生长来封闭伤口,我们的肝脏有一种非凡的、几乎与扁形虫相似的能力,在损失50%后能再生到全尺寸。

但是,在人类或哺乳动物中,失去一个大的和结构复杂的肢体,如胳膊或腿,不能通过任何自然的再生过程来恢复。

相反,我们的身体用无特征的大量疤痕组织覆盖重大伤害,保护它免受进一步的失血和感染,并防止进一步生长。

据报道,塔夫茨团队以前的研究表明,使用BioDome的单一药物黄体酮,能在很大程度上引发肢体生长。然而,由此产生的肢体生长为一个“刺突”,与目前研究中实现的更正常形状的功能性肢体相差甚远。

研究小组现在希望在转向哺乳动物之前,重新培育出功能更完整的青蛙肢体,即具有正常的脚趾、蹼,以及更丰富的骨骼和肌肉特征。

文/南都记者 陈林

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