“萌物”研究登上《Science》封面蠑螈再生有望助力人腦再生

文/羊城晚報全媒體記者 林清清 通訊員 郝黎 張藍溪 靳婷

圖/受訪者提供

“萌物”蠑螈近日登上了國際頂級期刊《Science》封面（如上圖），原因是，外表軟萌可愛的它竟擁有這種能力：大腦部分組織被手術切除，兩個月後能重生復原，再生的神經元與損失前高度相似；損傷的肢體再生後，面板、神經、肌肉也能“修舊如舊”般恰如其分地生長。

該項研究成果由杭州華大生命科學研究院、深圳華大生命科學研究院、廣東省人民醫院、中國科學院大學生命科學學院、深圳灣實驗室、美國Whitehead生物醫學研究所、丹麥哥本哈根大學等來自中國、美國、丹麥3個國家的17家單位共同合作完成。

團隊成員、廣東省人民醫院醫學研究中心教授費繼鋒表示，該研究揭秘了啟動蠑螈大腦再生的重要“開關”。透過進一步深入研究，有望破解再生修復人類大腦的奧秘，為治療大腦退行性疾病（如帕金森、老年痴呆等）以及其他腦損傷提供有效的臨床方案。

蠑螈受損細胞能“返老還童”

“目前大腦受到損傷後，在臨床上依然缺乏有效的治療手段。如何找到受損大腦尤其是神經系統再生修復的方法？”費繼鋒在接受羊城晚報全媒體記者採訪時說：“蠑螈是目前已知的四足脊椎動物再生的冠軍，而且它的腦結構與人或小鼠等哺乳動物相似度很高。我們利用蠑螈可近乎完美修復受損大腦的這一特點，找到了啟動大腦再生修復的‘種子’細胞，並且繪製了大腦再生過程的藍圖。”

蠑螈的再生能力有多強大？“我們發現，蠑螈的大腦即使被切除了很大一部分，兩個月後，這個腦損傷區域就重生復原。而且，在這個重生區域中，丟失的細胞型別都‘恰到好處’地長回來了，再生的神經元與損失前的高度相似。”費繼鋒說。

“研究團隊花了兩年半的時間，構建了蠑螈的腦發育及再生單細胞時空圖譜。我們在蠑螈裡找到了介導再生的關鍵‘種子細胞’——一類不同於大腦成體神經幹細胞，但與發育早期幹細胞狀態非常相似的亞群。”費繼鋒說，“我們還發現，這個‘種子細胞’受損後存在一個逆發育的過程，它的再生過程與發育過程類似。也就是說，蠑螈的再生機制是發育的重啟，是腦神經幹細胞的‘返老還童’。”

專案最終服務大腦疾病治療

研究蠑螈的再生機制，對人類有何意義？費繼鋒表示，人類多數器官的再生修復能力非常弱，而蠑螈的基因編碼序列與人類非常相似。發現介導蠑螈大腦損傷後再生的關鍵“種子細胞”以及機制後，課題組下一步的研究計劃是在包括人類在內的哺乳動物體內實現大腦再生。“其中涉及大腦‘種子細胞’的啟用以及關鍵因子的匯入，從而開啟人類大腦再生的‘開關’。”費繼鋒表示，研究計劃最終成功實施後，將有望制定新的治療方法，改善大腦疾病患者的臨床康復——即實現人類大腦再生修復。

團隊目前開展了蠑螈多組織器官再生機制的研究工作，有望助力於改善人類其他組織器官再生策略的制定：“蠑螈的肢體損傷後，面板、骨頭、神經、肌肉都能重新生長，它的心臟、腎臟等內臟器官也可以再生修復，因此蠑螈的再生能力還有望應用到人類臨床相關的肢體再生、內臟器官再生等領域。”

“蠑螈爸爸”專攻蠑螈研究20年

“蠑螈長得很可愛，有人把它當作寵物飼養。”與墨西哥鈍口螈打交道已有20多年的費繼鋒饒有興趣地向記者展示蠑螈的各種圖片，“我媳婦戲稱我是‘蠑螈爸爸’”。

“蠑螈這個物種的肢體再生現象，在150年前就首次被報道，隨後也長期作為一個模式生物存在。但與小鼠、果蠅相比，太小眾了！”費繼鋒介紹，利用墨西哥鈍口螈作為研究物件的課題組，在全球範圍內不超過一百家。

“從接觸之初，我就被這可愛小動物的神奇能力深深吸引。”費繼鋒表示，他師從德國馬克斯普朗克分子細胞生物學與遺傳學研究所所長、教授Wieland Huttner攻讀博士學位時，曾與國際頂尖組織器官再生領域科學家、教授Elly Tanaka課題組，每週開展一次聯合課題討論會。蠑螈強大的組織器官再生能力引發了他的好奇。於是，在完成博士論文後，費繼鋒決定加入到Tanaka課題組，研究方向從利用哺乳動物大腦發育轉至利用兩棲動物探索大腦再生機制。歸國後，費繼鋒在國內建立了世界領先的以墨西哥鈍口螈為模型研究組織器官損傷再生的獨特實驗平臺。

目前，費繼鋒帶領的實驗室主要利用所構建的一系列技術體系，結合蠑螈中樞神經系統的再生優勢，集中攻關中樞神經系統再生修復機制研究，將研究成果與臨床需求緊密結合，希望能夠早日開發出改善人類大腦再生的有效藥物。

編輯：鄭健龍

【來源：金羊網】

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