凭空再生器官?可以! 当前热点

2025-12-06 09:59:33    来源:光明日报    

日前,首都医学科学创新中心高级研究员Maximina Hee Yun教授团队携手麻省大学医学院团队首次证实,在无任何组织残留的条件下,脊椎动物能够完全再生一个复杂的淋巴器官——胸腺。相关成果在Science Immunology《科学·免疫学》上发表。


(资料图片)

从零开始:一个前所未有的再生挑战

长期以来,科学界有个悬而未决的问题:脊椎动物能不能在完全没有残留组织的情况下,把一个器官“凭空再造”?特别是胸腺——作为免疫系统的关键器官,它在大多数动物中只具备有限的修复能力,必须依赖残存的胸腺结构或祖细胞,而且会随着年龄持续萎缩。所以,想要彻底切除胸腺,再让它完全长回来?几乎没人相信能做到。但墨西哥钝口蝾螈(Ambystoma mexicanum,俗称六角恐龙)——这个以“断肢再生”闻名的超级生物,再一次刷新了我们的认知。

再生的胸腺:不仅是复原,更是功能重启

为了探究这个问题,Yun团队以再生能力极强的墨西哥钝口蝾螈为研究模型,完成了一系列近乎苛刻的实验:精准彻底的胸腺全切术、连续高分辨率时序成像、单细胞组学、功能性验证以及基因功能缺失实验,系统性地追踪并证实了胸腺再生的完整动态过程。从手术到数据,耗费多年,当数据最终呈现时,团队只剩下震惊:35天后,墨西哥钝口蝾螈长出了一个全新的胸腺——形态一样、细胞类型一样,连功能都和原生的一模一样。功能性移植实验进一步证明:再生胸腺能够长期招募造血祖细胞,持续生产可迁移的功能性T细胞。它不是“长了个样子”,而是真的重新开始工作了。

找到“启动开关”:颠覆认知的关键信号

那么,驱动这一惊人再生过程的关键信号是什么?通过单细胞RNA测序技术绘制胸腺再生阶段图谱,评估了其多样化细胞群体的再现,并鉴定了这一过程中的关键分子驱动因子,研究团队发现,Foxn1,作为胸腺发育的关键调控因子,对于胸腺大小和完整的T细胞产量仍然至关重要,但令人惊讶的是,它并非是启动再生的“开关”。

相反,真正的“钥匙”,来自两个信号通路:骨形态发生蛋白(BMP,已知影响哺乳动物胸腺稳态)和一个较少被理解的“再生启动器”——中期因子(Midkine,MDK)。研究显示,阻断MDK会显著抑制再生,而经典的WNT信号通路在这一过程里居然并不需要。团队表示:“损伤后MDK的瞬时爆发,是整个再生程序启动最清晰的分子线索。”这意味着,我们第一次找到了一个可以启动脊椎动物免疫器官重建的“主控按钮”。

从动物奇迹到人类希望:转化医学的新路径

这项研究是生物学领域的一项重大突破。它不仅是首个脊椎动物复杂淋巴器官原位再生案例,扩宽了我们对器官再生能力的认知边界,更具有深远的转化医学价值。科学家们在墨西哥钝口蝾螈身上发现的两个关键“开关”——中期因子与骨形态发生蛋白信号通路,有望成为未来修复胸腺的“钥匙”。

简单来说,如果能找到安全方法,在人体内激活类似的信号通路,就有可能帮助那些胸腺受损的人群——比如做过胸腺手术的儿童,患有特定免疫缺陷的患者,或是随着年纪增长免疫力下降的老年人——重新激活或增强胸腺功能,帮助身体重新拥有强大的免疫细胞“制造工厂”。

这不仅仅是一个实验室里的发现,它已指向了一条清晰的药物研发路径。Yun团队的探索还在继续:弄清启动再生的“种子细胞”是什么;揭示再生器官大小和位置如何被精准调控;探索这种强大再生能力与人类胸腺自然衰老之间的关系;并验证相关信号通路在哺乳动物身上是否同样有效……

随着这些探索的深入,科学家将加速推动针对性的靶向药物或细胞疗法走向临床,让这项“动物奇迹”在未来真正造福人类健康。

[责任编辑:L075]

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