■本报通讯员 周峰
《纽约时报》4月11日报道,干细胞技术作为研制器官修复药物的基础而备受瞩目,但一些科学家却另辟蹊径,他们正在研究并寄予厚望的是生物体的自然再生功能。
什么是自然再生
许多物种,著名的如两栖类和某些鱼类,可以再生身体的许多部位。蝾螈的四肢、尾巴、上下颚、肠都能再生,斑马鱼的鱼鳍、脊髓、部分心脏也能再生(图1)。哺乳动物也能自我修复受伤的身体:所有哺乳动物的肝脏都能再生,鹿角则是再生速度最快的动物器官(图2)。很多情况下,当受损部位的成熟细胞转为不成熟状态,再生开始了。不成熟细胞积聚成群称作原基,并最终生长成受损部分,科学家们分析这可能是调动了动物最初诞生时的胚胎基因进程。伦敦学院大学再生研究专家Jeremy Brockes指出:“虽然两者是截然不同的生物进程,但我们有理由相信它们之间有相通之处”。
唤醒人类的自然再生
科学家们认为再生是动物基因机制的基础部分之一,但是由于某些原因,部分物种体内再生基因的功能被抑制。基于该理论,他们认为人类并不是完全没有再生的能力。有时人们受伤的手指可以自己再生,只要切口不超过指末关节;人们受损的肝脏再生能力更强,即使被手术切除了75%,肝脏仍可以在2至3周内长到原始大小。还不能确定为什么其他人体器官没有这么强的再生能力,也许因为肝脏是人一生中最易受损(防不胜防的腐烂食物、植物毒素、病毒等)也是最值得修复的器官吧。
去年12月,剑桥大学研究斑马鱼再生的科学家Mark Keating博士确认了这种鱼体内控制再生的两种基因,fgf20和hsp60。这两种基因在人体内也存在,预示着人类拥有着再生的基因基础但无法唤醒它,人类目前更需要的也许是能激活该功能的药物。
再生理论和
干细胞技术打“口水仗”
开展自然再生研究的科学家和实验室目前并不多,去年10月召开的加利福尼亚再生药物学会会议甚至没有将此课题列入讨论计划。造成这一局面的原因是:多数生物学家研究的动物对象是蛔虫、果蝇和老鼠,而这些恰恰不具备强再生功能。另外,控制再生的动物体基因,也鲜为人知。尽管如此,仍有一些科学家对再生研究痴心不改。
再生理论的支持者在自己的领域刻苦研究的同时,也和干细胞研究支持者们展开了激烈的口水战。如果说再生理论是“自体细胞生长”,那么干细胞技术的机理就是在人体受损部位或器官植入具备生长功能的干细胞,是“外来的干细胞生长”。干细胞科学家认为干细胞在植入后,会遵从周围组织提供给它的线索(化学信号)来决定自己最终长成什么,再生科学家对此观点进行了抨击。肝脏再生专家Grompe博士指出,要让干细胞在病人体内陌生的环境中正常运作是非常非常困难的,移植干细胞的最佳结果是不起任何作用,最差的结果就是导致癌变,神经系统的干细胞移植更可能产生可怕的后果。
共同目标
科学家们还没有完全掌握人体自然再生的机理。同样的,对干细胞的研究也还有很长的路要走。再生技术和干细胞技术作为器官恢复药物研究的两大方向都还处于实验阶段,但它们的目标是一致的,就是使人体器官在受损后能够得到修复。Keating博士的观点代表了对两者应持的正确态度:“我对器官修复药物的问世充满信心,那必将成为现实,将是一次革命。但是需要时间,过早下结论是错误的。”