这堂生物课很会:那些年课本没教的生物冷知识
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人的肢体能否再生

不少动物的肢体再生本领很强,比如在被人抓住尾巴时,壁虎会迅速一扭身体,切断尾巴,然后乘机逃走,不了就会重新长出一条尾巴;章鱼如果被敌害咬住腕足,肌肉就会迅速收缩,被咬的地方也会脱落,当敌人狼吞虎咽时,章鱼便悄悄溜走了,而牠的伤口也会很快愈合,并再生出新的腕足。

但是,人的手、脚伤残后,就变成了残疾人,再也长不出来,因此人们常常会羡慕动物的肢体再生能力,也思考这样一个问题:人的肢体有没有可能再生呢?

对人类肢体再生的探索

科幻小说家多年前,就曾多次在作品中精彩描述人体的肢体再生:一个人的某部分肢体在意外中丧失,不久又奇迹般重新长出来,肢体完全与先前的外形及功能一样。在这种思想的启发下,研究人员为了取代复杂的人造肢体和器官移植,开始尝试研发人类肢体再生的方法。研究结果表明,许多低等动物都具有肢体再生的能力,其肢体再生的生理机制与在胚胎发育期的生成完全一样。而不幸的是,人类在演化过程中,胚胎基因却在发育后丧失了再生能力。

美国加利福尼亚州立大学的科学家认为,人体中某些如骨骼、指甲、毛发等结构仍能再生,儿童还具有手指尖端再生的能力,但这与肢体再生大大不同。在切除一部分后,人体的某些部位即使能恢复到先前的体积,也只是长大,并不是真正意义上的再生。

科学研究人员认为,深入研究骨胶原分子,是研究人体肢体再生的关键,因为骨胶原分子是组成皮肤、骨骼、软骨、韧带和其他人体结构的氨基酸链。只有先认识人体骨胶原分子促进肢体生长的原理,并掌握其正确识别在需求方面反应的刺激因素,才能找到提示人体组织复杂结构的线索。研究已表明,骨胶原分子链的某些部分,对人的肢体生理结构形成所起的作用是不同的。

那么什么是影响骨胶原分子的关键因素呢?科学家进行了这样一个实验:用电场刺激一只被切除了一条腿的青蛙,这只青蛙最后居然再生出了与被切除的腿一样的腿。这说明,在电场的作用下,骨胶原分子可能会刺激胚胎发育期储存的遗传讯息。

但这个目标的实现,需要寻找到早已存在于胚胎中的遗传讯息,才能控制人体器官的肢体再生基因,并使之在人们需要的某一部位立即反应。如果能使人体的肢体再生,对于人类社会来说的确是一个天大的好消息。

蝾螈的启示

透过研究,英国科学家发现了一种关键性蛋白质,它可以帮助蝾螈严重受损的肢体再生,此次发现可能引导未来的人类再生医学。长期以来,生物学家便对蝾螈身体受损部位再生能力产生了极大的兴趣,但再生的过程是怎样,他们却不得而知。

研究显示,神经和皮肤细胞会分泌一种名为NAG(乙醯谷胺酸,Nacetylglutamate)的蛋白质,在制造被称之为“胚基”的一组不成熟细胞过程中发挥了很大作用,而胚基可以再生缺失的肢体。在肢体再生过程中,NAG重要性已经得到事实的验证,即使残端下的神经已经严重受损。在正常情况下,残端的存在会阻止肢体再生。目前,利用人造的能够产生这种蛋白质的细胞,科学家就能打造再生过程。

科学家表示,此次发现,为未来在哺乳动物肢体再生学方面的努力提供了信心,并能够对再生医学有引导的作用。

此项研究清楚解释了与胚基形成和肢体再生有关的分子讯号,能最终允许医生为非再生肢体的细胞编制类似的程序。不过,这种研究何时能成为现实,尤其在人类身上,任何人都只能猜测而已,但发现与再生有关的另一个重要因素NAG,却无异于迈出了重要一步。