动物再生能力存废之谜待解?再生医学新启示引发关注

你能想象如果高等哺乳动物的器官能再生,那会是多神奇的事不?可现状是再生能力恢复这事却很难,这背后机制值得好好探究!

再生难题背景

对于人类、小鼠这些高等哺乳动物来说,器官再生真是个超级大难题!就比如说小鼠的耳廓,受伤了很难再生。这主要就是因为咱们对再生失败和基因组里遗传变化的关系知道得太少了。很多科学研究者一直在找这个问题的原因,想让这些高等动物能拥有更好的再生能力。毕竟如果解决了这个问题,对人类医学肯定有很大帮助。

研究关键技术

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这次研究牛就牛在用了华大自主研发的时空组学技术Stereo - seq和高通量测序平台DNBSEQ - T10。有了这些先进技术,就好像有了超级放大镜,让科学家能更好地观察和研究。通过这些工具,他们才发现了Aldh1a2基因对小鼠耳廓再生作用太大!技术真的推动了科学研究前进不少。

重要基因机制

研究首次明确Aldh1a2基因表达不足,会让视黄酸(RA)合成不足,这可就是小鼠耳廓再生失败的核心原因。这基因就好像一个开关,管着再生这事。就好比电灯开关坏了,灯就不亮,Aldh1a2基因要是功能不好,耳廓就没法再生。这一发现简直是找到了再生秘密的一把钥匙。

实验成果证明

科学家们进行了一系列实验。激活Aldh1a2基因或者给小鼠补充视黄酸,神奇的事发生!小鼠损伤的耳廓开始再生。又进一步研究,发现过表达Aldh1a2就能挽救小鼠耳廓再生。还证明了Aldh1a2表达缺乏和视黄酸降解途径活性增强,会让视黄酸产生不足,导致再生失败。反正实验一步又一步验证了之前发现的机制。

进化差异解释

研究团队对有耳廓再生能力的兔子和没这能力的小鼠对比研究。兔子的Aldh1a2基因附近有6个活跃增强子,像AE1和AE5在耳廓损伤时会被强烈激活,能不断产生视黄酸促进再生。但小鼠对应的地方只有1个活性增强子AE3,别的相关调控元件都失活了,所以Aldh1a2表达不足没法再生。这进化上的区别太关键,就解释了为啥小鼠不能再生。

科学应用展望

科学家直接过表达Aldh1a2基因或者给小鼠外源补充视黄酸,成年小鼠本不能再生的耳廓伤口处出现多能性细胞,能重建软骨和神经组织。把兔子增强子AE1导入小鼠基因组,受伤小鼠Aldh1a2表达提高,视黄酸增多,再生能力提升。这项研究为人类受损器官重建再生提供靶标和理论依据,未来很可能帮助到人类医学

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