印第安納大學醫學院解剖學和細胞生物學榮譽退休教授Anthony Mescher（沒有參與這項新研究）認為，這一發現“相當了不起”。
根據11月3日發表的一項最新研究，一種被稱為非洲刺毛鼠（spiny mouse）的特殊齧齒動物似乎能夠再生腎臟組織。科學家們破壞了它們的腎臟，模擬腎臟疾病後，發現這些刺毛鼠不僅再生了腎元(構成腎臟的微小過濾器)的結構和功能，而且沒有出現哺乳動物通常會出現的危險疤痕。
非洲刺毛鼠屬是幾個物種的集合，以它們像刺蝟的刺一樣堅硬的毛髮而聞名。這種動物對研究再生的科學家來說很重要了，因為它們有一種不尋常的防禦機制，可以蛻皮以逃脫捕食者。2012年發表在《自然》(Nature)雜誌上的一項研究顯示，多刺鼠能夠再生它們放棄的所有組織，包括脈管系統和毛囊，而且不會留下任何疤痕。隨後的研究發現，這一過程可能源於對損傷的炎症免疫反應減弱。在這項新的研究中，研究人員著手確定刺毛鼠是否能夠利用它們的內部器官進行同樣的再生。
該研究的主要作者、再生醫學研究員Mark Majesty和他在華盛頓大學和西雅圖兒童研究所的團隊對比了刺毛鼠和家鼠(Mus musculus)對腎臟損傷的反應。為此，他們對小鼠進行手術，阻止尿液流入腎臟，同時也直接損傷組織，然後觀察器官結構和功能是否恢復。作者表示，這一過程似乎能觸發刺毛鼠“無疤的再生傷口癒合”。
這些帶刺的老鼠似乎毫髮無損地逃脫了同樣的傷害，卻在家鼠身上留下了疤痕。就像人體器官損傷一樣，隨著時間的推移，疤痕會逐漸累積，最終導致致命的器官衰竭——這表明，揭開哺乳動物再生的秘密，有朝一日可能被證明是醫學上無價的寶藏。
“我們使用‘功能再生’這個詞，因為刺毛鼠最初會遭受嚴重的腎損傷，但隨後在兩週內完全恢復腎功能。這與包括纖維性修復在內的許多型別的‘修復’反應不同，纖維性修復可以恢復組織的連續性，但會導致不同程度的器官功能喪失”。
“聽起來好像這篇新論文確實顯示了受傷的Acomys腎臟組織的真正修復，我想用這種不尋常物種的免疫缺陷狀態來解釋，它允許新的腎元模式而不是留下疤痕，”印第安納大學醫學院解剖學和細胞生物學榮譽退休教授Anthony Mescher（沒有參與這項新研究）認為，這一發現“相當了不起”。
以色列魏茨曼科學研究所的分子細胞生物學家Rachel Sarig（沒有參與這項新研究）解釋說，刺毛鼠並不是唯一具有再生能力的哺乳動物。還有像鹿這樣的動物，它們可以長出新的鹿角，還有MRL小鼠，它們可以再生面板、毛髮、耳朵，甚至一些器官，都不會留下疤痕。即使是剛出生的小鼠也能再生心臟組織，但在生命的第一週就失去了這種能力。
不過，再生通常不是哺乳動物的強項，這種現象在這些動物身上非常罕見，因此不可避免地會遇到令人興奮的情況。再生在斑馬魚和蠑螈等動物中更為常見，斑馬魚的心臟碎片即使被移除20%也能再生，而蠑螈則能再生整個四肢。但是，魚類、爬行動物和兩棲動物與哺乳動物相比，依靠不同的生物過程來再生失去的肢體或組織，需要更多的工作來揭示在刺毛鼠身上起作用的確切機制，以及它們可能適用於哪些其他器官或組織。
“在我們的實驗室裡，我們肯定會嘗試看看這些刺毛鼠還能再生什麼——也許是它們的心臟，”Sarig說，“也許我們可以從它們身上學到我們所缺少的東西”——也就是說，為什麼人類沒有同樣的再生能力。
多名研究人員表示，瞭解哺乳動物再生的真相，對開發器官損傷的新治療方法非常有價值，無論器官損傷是由嚴重損傷還是疾病引起的。
然而，肯塔基大學動物再生研究員Ashley Seifert（沒有參與這項新研究，但是是2012年面板再生研究的研究人員之一），他認為論文發一些關鍵方面讓他疑惑，他期待其他研究人員是否能複製這項研究。
Seifert指出，一個潛在的問題是，在兩種不同的動物身上進行手術，並確保相同的傷害在兩種動物身上產生相同的初始效果，這尤其困難。
“關於這篇論文，有一件事讓我感到困擾……它們幾乎從未對刺毛鼠造成任何傷害。”研究人員發現刺毛鼠受傷後幾乎沒有膠原形成。Seifert解釋說，作者指出，缺乏膠原蛋白是小鼠癒合而不形成疤痕的跡象，但膠原蛋白是癒合和恢復的一個預期部分，即使是其他再生動物也會經歷。
Seifert補充說，這篇論文的方法缺乏有助於評估和複製這項工作的細節。例如，該研究的作者說，他們在成年刺毛鼠和家鼠身上進行了實驗，但由於這兩種動物的壽命明顯不同，相同年齡的刺毛鼠和家鼠可能處於不同的生命階段。也許作者控制了這種差異——Seifert補充說，他相信作者的方法是合理的，但如果論文中沒有澄清，就無法判斷是否存在問題或錯誤。
“最後，科學需要被複制才有價值，”Seifert說。
同樣，Sarig補充說，她希望研究人員能夠對錶觀再生的遺傳和表觀遺傳機制進行更精確的分析，以便在分子水平上描繪出一幅更清晰的圖景。
雖然在這一發現轉化為與人類臨床相關的任何東西之前，仍有許多研究要做，但Sarig說，這類論文給她帶來了未來的希望，即再生醫學可以治療疾病或可能防止人類器官衰竭。
“十年前，當[科學家]開始研究心臟再生時，就像科幻小說一樣;這似乎是不可能的，”Sarig說。“現在我們知道這是可能的。在這十年中，我們發現了幾個因素，幾個策略，我們可以用來誘導成年哺乳動物心臟修復。所以我們知道這是可能的，我們只需要找到正確的因素——正確的訊號。”
Seifert補充說，即使未來的研究人員和臨床醫生永遠不會完全弄清人體組織的真正再生，從刺毛鼠或其他具有不可思議的癒合能力的動物身上吸取教訓，仍然可以證明在緊急醫學情況下很有價值。他解釋說，無論是否涉及組織的無疤痕再生，尋找新的誘導癒合的方法都可能導致維持住院心力衰竭患者生命的治療方法。
“我們知道超過60萬的美國人患有腎衰竭，超過45萬的患者，包括兒童，目前正在接受透析治療，”Majestic寫道。“大多數患者都患有進行性腎纖維化，最終導致腎功能衰竭。我們在進行研究時就考慮到了這些人。”
（Dan Robitzski/生物通編譯）
參考文獻
Spiny mice activate unique transcriptional programs after severe kidney injury regenerating organ function without fibrosis
來源：生物通
