新華社巴黎1月18日電(記者羅毓)法國國家健康與醫(yī)學(xué)研究院日前在官網(wǎng)介紹,一項其主導(dǎo)的小鼠胚胎肢芽再生實驗發(fā)現(xiàn),某種特定的細胞群體可能是脊椎動物組織再生機制的核心。
與蜥蜴、蠑螈等尾巴可以再生的動物不同,哺乳動物的組織再生能力非常有限。此前研究顯示,小鼠胚胎在受精后的第10天左右能夠再生前肢肢芽(即前爪的“雛形”)。然而,人們此前并不清楚這種能力能持續(xù)多久,以及其背后的生物學(xué)與細胞學(xué)機制。
為此,法國國家健康與醫(yī)學(xué)研究院、蒙彼利埃大學(xué)和蒙彼利埃大學(xué)醫(yī)院中心組建研究團隊,在受精后第10.5天對實驗室培養(yǎng)的小鼠胚胎前肢肢芽進行截除,觀察到肢芽在隨后24小時內(nèi)開始再生。相反,當(dāng)同樣實驗在受精后第12.5天進行時,則未觀察到任何再生現(xiàn)象。
研究人員發(fā)現(xiàn),這一再生能力依賴于一類來源于神經(jīng)嵴的細胞。神經(jīng)嵴細胞在胚胎發(fā)育早期具有極強的多能性,在神經(jīng)系統(tǒng)、面部骨骼以及多種組織的發(fā)育中發(fā)揮關(guān)鍵作用。在截除肢芽后的3小時內(nèi),這些細胞會遷移到受損區(qū)域,并參與形成胚基,這是一種由未成熟細胞組成的細胞團,是再生的起點。當(dāng)這些細胞缺失時,再生就會失??;但如果將它們重新移植回去,這種能力似乎可以恢復(fù)。
此外,借助能夠同時分析數(shù)千個基因活性的DNA芯片,研究人員發(fā)現(xiàn),在再生過程中,某些在截肢后消失的特異性標(biāo)志基因會被重新激活,某些具有神經(jīng)嵴細胞特征的基因也會被重新激活,使其恢復(fù)到胚胎早期階段的狀態(tài)。
該研究揭示,從兩棲類到哺乳動物,神經(jīng)嵴細胞可能在所有脊椎動物的再生能力中發(fā)揮關(guān)鍵作用。這些結(jié)果也為成年小鼠為何喪失再生能力提供了初步解釋:神經(jīng)嵴細胞依然存在,但它們已無法激活組織再生所必需的那些基因。
研究人員表示,從長遠來看,希望本研究能幫助人們更好地理解組織再生,包括人類組織的再生,并探索未來是否有可能以治療為目的重新激活這些機制。
相關(guān)研究已發(fā)表在美國《國家科學(xué)院學(xué)報》上。