人类能再生手指吗?

由:茱莉亚•莱顿

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你的手指能再生吗?
约翰·福克斯/盖蒂图片社

2005年,辛辛那提一家业余爱好商店的老板在向顾客展示为什么电动机在他的飞机模型很危险,他没带丢失的小费就去了急诊室。他到处都找不到。医生用绷带包扎了伤口,并建议用皮肤移植来覆盖他的右中根的顶端,以达到美容的目的,因为对重建手指已经无能为力了。

几个月后,他重新长出了它,包括组织、神经、皮肤、指甲和所有的东西。

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这位特别的业余爱好者碰巧有一个从事组织再生业务的兄弟,他告诉他不要做皮肤移植,而是用从猪膀胱提取的粉末状提取物涂在生皮指尖上。提取,称为细胞外基质,奠定了框架细胞用于生成任何给定的身体部位。它就像一个细胞脚手架,所有的动物都有。它保存着指示细胞分裂、分化和形成特定形式的信号。

细胞外基质是身体组织的一个组成部分,在身体细胞之外发挥作用(因此被称为“细胞外”)。它主要由胶原蛋白组成,一种蛋白质。因此,从猪膀胱中提取的细胞外基质实际上并没有任何猪的细胞。

在人类胎儿中,这种物质与干细胞生长,再生长主动脉的脚趾。胎儿在子宫里几乎任何被损坏的东西都可以再生。长期以来,科学家们一直认为,当胎儿发育完全时,这种细胞外基质就停止了功能。但有证据表明,应用猪的细胞外基质可以启动人类的某些类型的再生,他们想知道是否可以触发人类细胞外基质重新开始工作。匹兹堡大学再生研究专家斯蒂芬·巴迪拉克博士表示,两岁以下儿童的指尖可以在没有外界帮助的情况下再生。

从猪身上提取的细胞外基质已经被兽医用来帮助马修复撕裂的韧带。在人体中,它被用来治疗溃疡,填补胃部组织上的一个洞。它使用的过程与典型的哺乳动物愈合机制完全不同。让我们以一个失去指尖的人为例。当手指被切断时,细胞死亡,其内容物渗入周围的组织。这个警报免疫系统一个问题。免疫系统对细胞死亡的反应是炎症和疤痕组织。疤痕组织的形成阻止了该区域未来任何细胞的发育。这就是为什么伤疤会持续——细胞无法在皮肤上进行修复工作。

但当细胞外基质被施加到伤口上时,它不会触发免疫反应。相反,当它开始分解成周围的组织时,就会导致该组织中的细胞开始修复损伤,就像发育中的胎儿(或失去肢体的蝾螈)一样——它们分裂并重建,生成新的正常组织,而不是疤痕组织。

结合干细胞研究的发展,这种细胞外基质可能在再生科学领域创造奇迹。2007年初,在德克萨斯州的一个军事基地进行了细胞外基质的效果测试。科学家们正在伊拉克战争中双手受伤的退伍军人身上使用猪粉提取物。他们把伤口切开,把这种成分敷在手指上,试图让伤口再生。进行这项研究的研究人员说,他们不希望再生整个手指,但希望再生出足够多的手指来实现一些用途。他们不相信它能让骨头再生,但现在什么都不确定。辛辛那提的那个人只是在指甲的下端失去了指尖;他并没有失去整根手指。

除了猪的帮助,许多人怀疑人类的细胞外基质是否无法发挥作用,或者只是处于一种潜伏状态,等待某种触发。人类真的有和蝾螈一样的再生能力吗?蝾螈可以再生整个肢体,而研究人员只是还没有找到激活这种机制的方法。不仅仅是两栖动物可以再生身体部位:鹿经常再生失去的鹿角,这些鹿角由骨头、组织、软骨和皮肤组成——与构成人类四肢的东西相同。有没有可能存在一个内在的开关,可以重新激活人类在子宫内拥有的再生能力?再生医学正在积极寻求这些问题的答案。与此同时,如果在被剪断的手指上涂抹猪粉提取物真的能促进再生,那么其医学应用的可能性是惊人的。如果科学找到正确的治疗组合,脊髓损伤、截肢和受损器官都可以被诱导回到完整、健康的状态。

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更大的链接

  • “鹿角可能会教会人类如何再生身体部位。”圭尔夫大学。2000年5月19日。http://www.uoguelph.ca/mediarel/archives/001241.html
  • “医生试图让手指再生。”NewsTrack。2007年2月14日。http://www.upi.com/NewsTrack/Science/20070214-013504-9363r/
  • 里特,马尔科姆。《科学发现了再生手指的新方法》有线新闻。2007年2月19日。网站http://hosted.ap.org/dynamic/stories/R/REGROWING_FINGERS ? = WIRE&SECTION = HOME&TEMPLATE =违约
  • •温斯洛,罗恩。“人体再生医生尝试用新技术来恢复身体的某些部位。”News-Sun。2007年2月19日。263117年http://www.suburbanchicagonews.com/newssun/lifestyles/, 5 _5_wa19_mainfingers_s1.article

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