长期以来,哺乳动物的再生能力远逊于某些低等生物的现象令科学家困惑;涡虫断体后可完整再生,蝾螈能重建复杂肢体,而人类和多数哺乳动物却只能以瘢痕组织修复创伤。此差异背后的生物学机制近日被揭开神秘面纱。 国际权威期刊《细胞》发表的最新研究显示,哺乳动物胚胎实际上具备强大的再生潜能。在小鼠实验中,胚胎第16.5天(E16.5)制造的皮肤创伤能在7天内实现完美修复,不仅无瘢痕形成,还能重建毛囊、竖毛肌、淋巴管等多种组织结构。然而这一能力在出生后急剧衰退:出生5天(P5)的小鼠伤口已出现明显修复缺陷,24天后甚至无法完成基本闭合。 通过单细胞RNA测序技术,研究人员发现"出生后伤口特异性成纤维细胞"(PWFs)是导致这一转变的关键因素。这类细胞占出生后伤口成纤维细胞的近60%,高表达与轴突导向、胶原组织等有关的基因。更实验锁定Ccl7、Cxcl12和Timp1三个基因的过度表达是抑制再生的直接原因,其中CXCL12-CXCR4信号通路被证实是驱动神经过度支配的核心机制。 不容忽视的是,研究团队通过基因编辑和药理学手段成功逆转了这一过程。在P5小鼠中敲除Cxcl12或阻断CXCR4受体后,伤口的过度神经支配现象显著减轻,多谱系再生能力得到恢复。这为开发促进人类组织再生的临床疗法提供了新思路。
再生医学的目标正从"伤口闭合"向"组织重建"转变。这项研究表明,哺乳动物的再生能力并未消失,而是被出生后的神经与间质细胞互作所抑制。未来,如果能精准调控关键通路,在确保安全的前提下激活再生潜能,人类或许能在更多创伤治疗中减少瘢痕、恢复功能,实现从"修复"到"再生"的突破。