科学家发现蜥蜴尾巴再生的“基因配方”

晓说

科学日报报道，通过研究蜥蜴尾巴再生的秘密，科学家们或可以研发刺激人类四肢再生的新方法。现在一支来自美国亚利桑那州立大学的研究学者小组距离揭开这一谜题又近了一步。科学家们发现了蜥蜴尾巴再生的基因“配方”，实质是将基因成分以合适的量进行正确的混合。

一支跨学科科学家小组利用下一代分子和计算机分析工具检测了蜥蜴尾巴再生时启动的基因。科学家们研究了绿色变色龙蜥蜴（Anolis carolinensis）再生的尾巴，这只蜥蜴被捕食者抓住后失去了自己的尾巴然后又重新长出来了。这项研究被发表在期刊《公共科学图书馆·综合》上。

“本质上来说，蜥蜴和人类具有相同的基因工具箱，”研究首席作者、美国亚利桑那州立大学生命科学学院教授兼文理学院副院长肯理久住（Kenro Kusumi）这样说道。“蜥蜴是能够长出整个附肢的与人类最相近的动物。我们发现再生尾巴的特定区域里有至少326个基因是开启的，包括那些涉及胚胎发育、对荷尔蒙信号做出回应以及伤口痊愈的基因。”

其它动物，例如蝾螈、蝌蚪阿赫鱼类，也能够再生尾巴，但再生的部分主要在肢体末端。在尾巴再生过程中，它会开启所谓的Wnt通道里的全部基因——这个过程在控制很多器官，例如大脑、毛囊和血管里的干细胞是必不可少的。然而，蜥蜴有着分布在整个尾巴的独特组织生长模式，。

“再生并非一个即刻的过程，”研究合作作者、美国亚利桑那州立大学分子和细胞生物学项目研究生伊丽莎白·哈钦斯（Elizabeth Hutchins）这样说道。“事实上，蜥蜴完全长出一个功能性尾巴需要60多天。蜥蜴会形成一个复杂的再生结构，所有细胞在尾巴多处生长形成组织。”

“我们已经鉴别了对于组织再生非常重要的一种细胞类型，”研究合作作者、亚利桑那州立大学生命科学学院副教授珍妮·威尔森-罗尔斯（Jeanne Wilson-Rawls）这样说道。“就像老鼠和人类一样，蜥蜴也有能够生长和发育成骨骼肌肉和其他组织的卫星细胞。”

“利用下一代技术对再生过程中所有表达的基因进行测序，我们解开了蜥蜴尾巴再生所需要的基因之谜。” 久住说道。“通过追踪蜥蜴再生的基因配方，然后操纵人类细胞里的相同基因，在未来新的软骨、肌肉甚至脊髓再生都是可能的。”

研究人员希望他们的发现可以帮助研发治疗脊髓损伤、修复先天畸形和治疗类似关节炎等疾病的新疗法。这项研究得到了美国国家卫生研究院和亚利桑那州生物医学研究委员会的资金支持。