科学家找到哺乳动物再生基因开关,唤醒断肢再生
在无数玄幻修仙小说中,修士一旦结丹成功,便拥有断肢再生、血肉重生的神通。这种看似只存在于幻想中的能力,如今却在一项突破性科学研究中照进了现实——只不过,激活再生的不是金丹,而是一个在进化中被“封印”的基因开关。
2025年6月,国际顶级期刊《Science》发表了一项由中国科学家团队完成的重磅研究。北京生命科学研究所、华大研究院等机构的科学家们发现,哺乳动物(包括人类)原本也拥有强大的再生能力,但在进化过程中,这一能力被“主动关闭”了。而通过基因干预或药物手段,科学家成功让小鼠实现了耳廓的完全再生——软骨、神经、皮肤甚至毛囊都能完美重建。
▌进化中的“能力封印”:为什么我们不能再生?
研究团队比较了兔子(可再生耳廓)和小鼠(不可再生)的损伤修复过程。他们发现,兔子体内存在一种关键物质——视黄酸(Retinoic Acid, RA),它就像修仙小说中的“天地灵气”,能够引导伤口处的成纤维细胞转化为再生芽基,从而启动重建程序。
而小鼠(和人类)之所以失去再生能力,是因为体内RA的合成严重不足。究其根源,是调控RA合成酶(Aldh1a2基因)的增强子序列在进化中失活了。这就好比修士的灵根被封印,无法吸收天地灵气,自然无法施展再生神通。
▌“逆天改命”:科学家如何重启再生能力?
研究团队尝试了两种“逆天改命”的策略:
“丹药辅助”:直接补充RA
给耳廓穿孔的小鼠注射视黄酸后,原本应该形成疤痕的伤口竟开始重建软骨、神经甚至毛囊,最终完全愈合,结构与功能均恢复如初。“功法改造”:移植增强子
科学家从兔子基因组中提取了活性增强子(AE1),并将其插入小鼠的Aldh1a2基因附近。结果小鼠无需外援,自身就能在损伤后高效合成RA,实现耳廓再生。
▌从耳廓到肢体:RA通路的通用再生潜力
更令人兴奋的是,RA信号通路在多种再生模型中均发挥关键作用,包括斑马鱼的鳍、蝾螈的肢体甚至哺乳动物的心脏修复。这意味着,我们可能找到了一个跨越物种的通用再生机制。
未来,通过基因编辑(如CRISPR激活增强子)或药物开发(RA靶向递送),人类或许能实现皮肤无疤痕愈合、软骨再生甚至神经修复。虽然距离“断肢再生”还有很长的路要走,但这项研究无疑为再生医学打开了一扇新的大门。
▌科学 vs 修仙:我们离“断肢再生”还有多远?
修仙小说中,结丹是修士生命层次的跃迁,从而获得再生神通。而现实中,再生的关键或许在于“解锁进化封印”——那些在演化中被关闭的基因开关。
尽管目前研究仍局限于小鼠耳廓,且RA过量存在毒性风险(如胚胎发育异常),但这项研究首次证明:哺乳动物的再生能力并非永久丧失,而是可以被重新唤醒的。
也许在不久的将来,人类真的能通过“基因修炼”,重启潜藏在DNA深处的再生之力。到那时,断肢再生或许不再是玄幻小说的专属,而是再生医学的日常。
论文信息:
Lin W. et al., Science 388, eadp0176 (2025).
DOI: 10.1126/science.adp0176
通讯作者:王伟(NIBS/清华)、邓子卿(华大)、罗军(西北农林科大)
https://www.science.org/doi/10.1126/science.adp0176