▎藥明康德内容團隊編輯
對再生醫學領域的科學家來說，找到一種能夠幫助四肢再生的方法是他們的終極目标之一。找到四肢再生的奧秘，便能幫助因外傷以及糖尿病失去肢體的患者恢複功能性肢體。目前許多研究都在關注一些自帶再生能力的動物，試圖找到一些線索。
像蝾螈、海星和蜥蜴等動物就具備讓部分肢體再生的能力，而扁蟲則在被切成小塊後甚至也能重建成一個完整的有機體，但人類在大面積受傷後更傾向于産生瘢痕組織來覆寫傷口，而不是重新生長出原本完整的組織。
▲一隻漂浮在水面的爪蟾（圖檔來源：Wikipedia，CC BY-SA 4.0）
最近，塔夫茨大學和哈佛大學的聯合團隊利用一種組合藥物，讓無法再生四肢的成年非洲爪蟾長出了新的腿，人為地創造了一次再生奇迹，這也意味着我們離再生醫學的終極目标又近了一步。
他們發表在《科學-進展》的新研究關注了一個非常特别的點，再生動物所處的環境往往是水生環境，這些動物失去肢體後，殘端會聚集大量幹細胞，受傷後的24小時内傷口就會被皮膚組織覆寫，保護組織重建工作。
而生活在陸地上的動物就不一樣了，它們的傷口往往會暴露在空氣中，甚至是與地面接觸，這意味着瘢痕組織湧入後，愈合工作會難以開展。于是研究者想到了，人為地為斷肢區域創造一個液體環境。
他們将這一新工具稱作BioDome，Dome在英文中是穹頂的意思，而這個類似穹頂的矽膠帽能剛好扣在非洲爪蟾的斷肢傷口處。帽子裡面裝有混合着5種小分子藥物的絲蛋白凝膠，這些藥物（BDNF、GH、 1,4-DPCA、RD5和 RA）已經在過往的研究中被證明對組織再生有很大作用，可以抑制發炎産生，抑制導緻疤痕形成的膠原蛋白，促進神經纖維、血管以及肌肉的新生。
▲截肢手術第一天需要使用BioDome，之後可以讓組織自行生長（圖檔來源：參考資料[2]）
有了一個持續不斷刺激的微環境，爪蟾傷口處便能接收再生的信号，而不是形成一些軟骨尖端。BioDome裝置需要在截肢手術後佩戴24小時，之後便可以移除。對照組一共有兩組，一組是沒有戴上矽膠蓋，另一組則沒有添加5種小分子藥物。
從長期觀察來看，使用了完整BioDome的爪蟾斷肢組織生長速度明顯要更快，當然，這個生長周期是以月來計算的，實驗組在第9個月的時候，就已經能明顯看到爪蟾肢體的完整樣貌了，而兩個對照組基本都隻會形成軟骨尖端。
在更長的時間次元中，爪蟾的肢體會逐漸發育得更完整，大約18個月的時候，肢體外觀已經與正常爪蟾非常相似。再生新肢體不僅具有天然肢體應有的骨骼結構，并且其中包括神經在内的組織也非常完整，唯一一點遺憾的是末端腳趾沒有生長出骨骼。
▲隻有完整地使用BioDome才能再生斷肢（圖檔來源：參考資料[2]）
這種全新再生的肢體具備完全的功能，可以自主移動并對外界刺激做出反應，研究者用纖維觸碰時，爪蟾會收縮新肢體。更神奇的是，它們可以利用新肢體在水中遊泳，動作和普通爪蟾一緻。
BioDome帶來的這種方法不僅讓我們看到了一次再生奇迹，更重要的是，它僅僅隻需要一次處理，便能讓肢體在數個月内自行生長，“爪蟾其實也具備能夠觸發的肢體再生能力，而它隻需短暫經過BioDome處理便能啟動數個月的再生。”研究的第一作者Nirosha Murugan博士表示。
人類或許也具備這樣的能力，隻是我們需要找到合适的激活分子組合。研究團隊下一步将在哺乳動物中進行測試，尋找更接近人類的再生秘籍。
參考資料：
[1] Researchers regrow frog's lost leg. Retrieved Jan 27th, 2022 from https://medicalxpress.com/news/2022-01-regrow-frog-lost-leg.html
[2] Nirosha J. Murugan et al, Acute multidrug delivery via a wearable bioreactor facilitates long-term limb regeneration and functional recovery in adult Xenopus laevis, Science Advances (2022). DOI: 10.1126/sciadv.abj2164.
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