修复与再生的力量

图文: | 2016-07-01

导语:如果有一天,人类的器官损坏不再是问题,修复起来如修理汽车零件一般简单;如果有一天,人类目前无法攻克的疾病不再是难题,“绝症”从此成为历史……如果这一天真的来临,我们一定要感谢“修复与再生”的力量。

自然界中的修复与再生并不稀奇

● 胡萝卜

       20世纪50年代,科学家斯图尔德从胡萝卜根的韧皮部中分离出细胞,放置在液体培养基中进行培育。这些细胞经过伸长和分裂产生不规则的细胞团,其中一部分发育成类似胚的胚状体。如果将它们从液体培养基转移到固体培养基进行培育,不久之后便会发育成幼小的植物体,再移栽到花盆内生长和发育一段时间后,就可以开花并长出果实。

● 海星

    海星是具有“分身能力”的神奇生物。海星的腕、体盘受损或自切后,都能够自然再生。比如沙海星,只要保留一厘米长的腕,就能生长出一个完整的新海星。据科学家研究发现,当海星受伤时,体内的后备细胞被激活,这些细胞中包含身体所失部分的全部基因,并和其他组织合作,可以重新生出失去的腕或其他部分。

● 壁虎

    壁虎拥有“断尾逃生”的神奇技能。壁虎在受到外力牵引或者敌人袭击时,尾部肌肉会强烈地收缩并将尾部脱落。由于神经依然存活,刚脱落的尾巴可以继续抖动,这样就可以迷惑敌人。壁虎尾巴断裂的地方有一种特殊的软骨横隔,软骨横隔的细胞终生保持胚胎组织的特性,可以不断分化,所以壁虎在尾巴断开后还可以在原处长出一条新尾巴。

人类健康的秘钥:重塑细胞命运

    既然修复与再生于自然界中很常见,那么我们人体呢?是不是也具有这样的神奇功能呢?在人的日常活动中,许多因素会造成细胞或组织的损伤,比如打球跌倒产生的皮肤磨损、使用刀具时在手上留下的伤口等,这种小损伤基本可以自愈。这就是人体的“修复与再生”生理机能,它是人类在生物界的长期进化过程中获得的,是人体的自我防御机制之一。但是,这种“简单”的自我愈合的功效是有限的,科学家们不断在寻找更深层次的“修复与再生”。

IPS:再生医学领域的新革命

    ● 利用IPS技术治疗老年性黄斑变性

基于对细胞的新的认识(细胞的发育过程具有可逆性,可以受到转录因子和小分子的调控),2014年日本眼科专家高桥政代利用诱导多能干细胞(hiPSC)分化视网膜色素上皮细胞(RPE)治疗老年性黄斑变性。治疗流程是:病人皮肤细胞转化成IPSC→IPSC诱导成视网膜色素上皮培养成可供移栽的薄层替换受损的视网膜。


    ● 利用IPS技术治疗糖尿病

    糖尿病是一种世界范围内的重要疾病,中国的糖尿病死亡人数约占全球的四分之一。对于糖尿病的治疗,目前并没有可以治愈的手段,主要依赖降糖药物与胰岛素注射。而有了IPS技术,我们就可以从细胞的层面进行治疗,比如胰岛细胞移植,从生理上调节血糖。截止2006年,全球上共进行胰岛移植500多例,其中有53%的病人可以3年以上不使用外源性胰岛素。

        ● IPS,从细胞到器官

    将目前的IPS技术从细胞层面提升到器官层面,是生命科学研究领域的一个新方向。目前对该技术研究较为成熟的是来自日本的实验团队。他们在动物体外利用IPS技术生成软骨,并把它放进体重近30公斤的迷你猪体内。实验证明,移植软骨完全可以承载迷你猪身体的重量。也许在不久的未来,利用IPS技术,我们可以真正实现人类器官的修复再生,待到那时,再生医学势必会引导人类走向更加健康的明天。

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