与某些生物不同,人类无法再生其四肢 - 但是一项新的研究表明,我们确实具有隐藏的“类似sallander”在体内再生软骨的能力,这一发现可以帮助治疗关节伤害甚至关节炎。
使用质谱法在18个标本上的技术,研究人员能够识别一种机制,通过该机制,我们在脚踝,膝盖和臀部周围修复组织 - 这类似于两栖动物用来发芽新腿的机制。
这是研究人员第一次全面寻找人类组织再生的迹象,看来在某些关节中,我们比以前任何人都认为的修复软骨更好。如果科学家能够以此为基础,那么这些治愈的特性就可以进一步提高。
“我们认为,对这种监管回路的这种'类似sallander'的再生能力的理解可以为修复关节组织和可能的整个人类四肢的新方法提供基础,”生理学家弗吉尼亚·拜尔斯·克劳斯(Virginia Byers Kraus),来自北卡罗来纳州的杜克大学。
该小组从接受手术的患者的臀部,膝盖或脚踝脚踝收集了18个关节组织标本。然后,他们将组织放在质谱仪中,并测量样品中蛋白质的数量。
他们通过确定软骨组织蛋白的年龄开始分析,发现膝盖中的蛋白质比髋关节年轻 - 如在膝盖中,它们显示出发生自然衰老的迹象。脚踝中的蛋白质还年轻。
这可能解释了为什么臀部和膝关节比脚踝更容易患关节炎,以及为什么前者的伤害通常需要更长的时间来治愈。有趣的是,它也与具有再生能力的动物相匹配,在身体的尖端而不是核心,再生通常更容易发生。
蛋白质读数也与进一步的研究相匹配microRNA水平:这些分子调节软骨修复的过程,同样,它们在诸如sal和斑马鱼等自我修复动物中更为活跃。
“我们很高兴得知,萨拉曼肢体中再生的调节因子似乎也是人类肢体中关节组织修复的控制器,”采矿爱好者Hsuen生理学家,来自杜克大学。 “我们称其为“内在的sal”能力。”
“我们认为,我们可以将这些调节剂促进关节炎关节的完全再生软骨,”克劳斯说。 “如果我们可以弄清楚与sal剂相比,我们缺少哪些调节剂,我们甚至可以将缺失的组件添加回去,并有一天有一天会再生一部分或全部受伤的人类肢体。”
研究人员认为,在我们的进化史上,MicroRNA的存在可能可以追溯到一定程度。根据他们的结果,脚踝的microRNA分子比膝盖更活跃,而膝盖的活性比臀部更活跃。
microRNA与其他化合物的混合,以用作靶向药物是一个新兴的研究领域,但在提高我们的再生能力的情况下,尚不清楚其他化合物可能是什么。如果进一步的研究可以阐明这一点,我们可能正在研究骨关节炎,例如 - 一种由骨骼周围软骨崩溃引起的一种关节炎。
我们距离这种治疗还有很长的路要走,更不用说能够再生手臂和腿了。就目前而言,进一步的研究可以调查我们末端附近的细胞在再生方面实际上在内在地效果更好,或者它们是否仅在生物学环境中,它更适合软骨再生。
但是,找到人类和动物再生之间的最初联系是有希望的:这是多种方式科学家正在研究如何鼓励人体更好地修复自身。
“我们认为这是一种基本的修复机制,可以应用于许多组织,而不仅仅是软骨,”克劳斯说。
该研究已发表在科学进步。