本文转自:中国科学报
作者|李晨阳
再生是人类永恒的梦想:东方有借莲花重生的哪吒 , 西方有靠一滴血就能复活的金刚狼 。
但扫兴的是 , 现实中人类的再生能力非常、非常弱 。
还能挽救一下吗?
就在大年初一 , 中国科学家在国产期刊CellDiscovery上发表了一篇论文 , 指出一种常见的小分子化合物 , 能显著促进哺乳动物的组织再生:加速伤口修复、促进毛发生长 , 增强老年个体的生理机能 , 甚至患有肝纤维化、心肌梗塞、关节炎的个体都可能从中获益 。
更令人振奋的是 , 这是一种很安全的内源物质 , 在母乳中就大量存在 。
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该研究由中科院动物研究所、中科院北京基因组研究所(国家生物信息中心)、首都医科大学宣武医院、北京医院、北京大学第三医院等机构合作完成 。
“再生王者”的秘密法宝是什么?
虽然“再生”这个词听起来很科幻 , 但其实我们的身体每时每刻都在“再生”:伤口修复、疾病自愈、长出新的头发和指甲……
但不同个体的再生能力差异极大 。
你一定有这样的经验 , 同样是摔伤 , 年轻人个把月就能康复 , 老年人却很难再恢复到从前 。
跨物种比较就更气人了 。 蚯蚓被拦腰砍断也能重生 , 蝾螈的肢体被切除后也能完整再现 。
哺乳动物大多没有能完全再生的器官 , 唯一的例外是鹿角——鹿角每年都会脱落 , 第二年再长出来 , 著名的鹿茸就是这种现象形成的 。
科学家对这种再生潜力的巨大差异非常感兴趣 , 希望“向低等动物学习 , 向年轻个体学习” , 寻找促进再生的秘密钥匙 。
他们首先建立了一个多元集合 , 包括:蝾螈断肢再生的芽基(一小团具有干性的细胞)、鹿茸干细胞、年轻和年老食蟹猴的多种组织(脑、心脏、肝脏、肌肉、肾脏、脂肪、皮肤、血液)以及年轻和衰老的人类间充质干细胞 。
根据这些材料 , 研究者绘制出一幅跨物种、跨年龄、跨组织的多种细胞类型的代谢图谱 。
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结果发现 , 那些再生能力强的生物样本中 , 富集了更多的多胺代谢、嘧啶代谢和脂肪酸代谢通路的代谢小分子 。
这些通路提示了一批可能促进组织再生的代谢物 , 经过细致筛选 , 他们的目光锁定在一种叫做尿苷(Uridine)的小分子代谢物上 。
体外实验结果表明 , 尿苷能有效提升人类间充质干细胞的自我更新能力 。
但真正的考验还是体内实验:在活生生的动物身上 , 尿苷还能发挥这种作用吗?
还真行 。
研究人员制作了5种小鼠的组织损伤模型:肌肉损伤模型、肝纤维化模型、毛发再生模型、心肌梗塞模型和关节炎模型 。 然后分别通过注射、涂抹、口服等合适的方式 , 让这些小鼠摄入尿苷 。
结果是“amazing”的 。
接下来 , 研究人员又给老年小鼠喂食2个月的尿苷 , 从20月龄喂到22月龄 , 相当于人类的60岁到70岁左右 。
结果发现 , 跟对照组相比 , 尿苷处理组的小鼠老当益壮 , 肢体抓力和运动能力也有了显著提升 。
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经过尿苷处理的小鼠 , 毛发生长更快 。
宝藏分子原来是它!
那么尿苷究竟是一种什么物质呢?
乍一听很陌生 , 但一讲你就明白了 。
尿苷全称是尿嘧啶核苷 。 高中生物学课本里学过 , RNA有4类碱基:A、U、G、C 。 其中的U就指尿嘧啶 。 尿嘧啶加上一个核糖 , 就变成了尿苷 , 因此它其实是RNA组成成分的前体 , 普遍存在于各类生物体内 。
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