南加州大學研究人員的實驗可以幫助改善人類傷口愈合的努力提供資訊。蜥蜴可以重新長出它們被切斷的尾巴，使它們成為最接近人類的親戚，可以再生丢失的附屬物。但替代結構是不完美的軟骨管，而不是包括脊柱和神經的原始尾巴。現在，由南加州大學上司的一項研究首次在《自然通訊》雜志上描述了幹細胞如何幫助蜥蜴再生更好的尾巴。
"這是任何爬行動物，鳥類或哺乳動物通過幹細胞治療顯着改善二級器官再生的唯一案例之一，它為改善人類的傷口愈合提供了參考，"該研究的主要作者，南加州大學凱克醫學院骨科手術和幹細胞生物學和再生醫學助理教授Thomas Lozito說。"
Lozito标志："這些新的和改進的蜥蜴尾巴表現出所謂的'後腹部模式' - 這意味着它們在上側或背面有骨骼和神經組織，在下側或腹部有軟骨組織。蜥蜴已經存在了超過2.5億年，在所有這些時代，直到現在，還沒有蜥蜴帶着腹部形狀的尾巴重新出現。我的實驗室創造了第一個帶有圖案骨架的回收蜥蜴尾巴。"
為了實作這一目标，來自南加州大學和匹茲堡大學醫學院的一組科學家分析了蜥蜴尾巴在成年再生過程中與胚胎發育的形成方式。在這兩種情況下，神經幹細胞或NSCs - 建構神經系統的幹細胞 - 起着核心作用。
成體NSCs産生一種分子信号，阻斷骨骼和神經的形成，促進軟骨生長，有效地"腹部"尾巴的兩側，這導緻典型的軟骨管再生尾巴。
完全再生的壁虎尾巴的組織學。肌肉是白色的，軟骨是紅色的，增殖的細胞是綠色的，細胞核是藍色的。資料來源：南加州大學/洛齊托實驗室
即使沒有這種腹部側向化信号，成年NSCs也不能在尾巴後部産生新的神經組織。
相比之下，胚胎NSCs僅在成為下尾或腹部側的軟骨區域産生這種"腹部側向化"信号。同時，在沒有這些信号的情況下，骨骼和神經組織在上部或背部發育。是以，尾巴獲得原始胚胎附屬物的複雜後腹部模式。
然而，如果胚胎被植入成年尾巴的殘餘物中，它們會對腹部側向化信号做出反應，而不是發育成背部結構。
為了克服這些障礙，Lozito的團隊使用基因編輯工具使胚胎NSCs對腹部側向化信号無反應，并通過手術将這些細胞植入成人尾巴的殘餘物中，進而實作完美的尾巴再生。
悲傷壁虎囊腫的組織學。肌肉是白色的，軟骨是紅色的，增殖的細胞是綠色的，細胞核是藍色的。資料來源：南加州大學/洛茲托實驗室
"這項研究為我們提供了如何提高生物體再生潛力的基本實踐，"Lozito說。"完善不完美的再生蜥蜴尾巴為我們提供了一個藍圖，以改善無法自然再生的傷口的愈合，例如斷肢和脊髓。通過這種方式，我們希望我們的蜥蜴研究能夠在治療難以愈合的傷害方面帶來醫學上的突破。"