MDT 图片显示接受新治疗的伤口。 （N. Murugan 等人，《科学进展》，2022 年）
我们的身体将我们与世界连接起来。 当人们因疾病或外伤而失去部分身体时，他们常常会觉得自己失去了自己的一部分，甚至经历了悲伤就像失去亲人一样。
他们的个人失落感是合理的，因为与蝾螈或尖酸刻薄的漫画人物，例如死池，成人人体组织一般不会再生？ 肢体丧失是永久性且不可逆转的。
或者是吗？
虽然已经取得了重大进展假肢和仿生技术为了替代失去的肢体，他们还无法恢复触觉、最大限度地减少幻痛的感觉或与自然肢体的功能相匹配。 如果不重建肢体本身，一个人将无法感受到亲人的触摸或阳光的温暖。
我们的该杂志最近的研究科学进步结果表明，我们设计的治疗只需 24 小时就足以让青蛙再生出功能齐全且具有触觉敏感的肢体。
启动再生
在非常早期的发育过程中，最终成为四肢和器官的细胞使用一组细胞将自己排列成精确的解剖结构。化学、生物力学和电信号。
在考虑再生肢体的方法时，我们推断，要求细胞重复它们在早期发育过程中已经做过的事情会容易得多。 因此，我们寻找方法来触发伤口部位细胞的“构建正常存在的东西”信号。
然而，这样做的主要挑战之一是弄清楚如何创造一个鼓励身体再生而不是再生的环境。形成疤痕。
虽然疤痕有助于保护受伤的组织免受进一步损伤，但它们也会以阻止再生的方式改变细胞环境。
一些水生动物，例如蝾螈已经掌握了无疤痕形成的再生。 即使在人类发展的早期，羊膜囊提供可以促进再生机制的环境。
我们假设，建立一个类似的环境可以克服受伤时疤痕的形成，并允许身体重新激活休眠的再生信号。
为了实现这个想法，我们开发了一款由丝水凝胶作为一种通过阻断其他信号来创建隔离室以进行再生的方法，这些信号会引导身体形成疤痕或经历其他过程。 然后，我们在设备中装载了五种参与正常动物发育和组织生长的药物的混合物。
我们选择使用以下方式测试设备非洲爪蛙是一种常用于动物研究的物种，与人类一样，成年后不会再生四肢。
我们将该装置固定在一条腿残肢上 24 小时。 然后我们移除了该装置并观察了失去肢体的部位随着时间的推移如何变化。
在 18 个月的时间里，我们惊讶地发现青蛙能够再生它们的腿，包括具有显着神经、骨骼和血管再生的手指状突起。
四肢也对轻微的压力做出反应，这意味着它们恢复了触觉，并使青蛙恢复了正常的游泳行为。
接受该装置但未接受药物混合物的青蛙的肢体再生有限，没有太多功能恢复。
没有接受该设备或药物混合物治疗的青蛙不会重新长出四肢，留下的残肢对触摸不敏感并且功能受损。
有趣的是，接受该装置和药物混合物治疗的青蛙的四肢并未完美重建。 例如，骨头有时会碎裂。 然而，新肢体的不完整性告诉我们，其他关键分子信号可能缺失，治疗的许多方面仍然可以优化。
一旦我们识别出这些信号，将它们添加到药物治疗中可能会在未来完全逆转肢体丧失。
再生医学的未来
跌打损伤是美国人死亡和残疾的主要原因之一。 严重损伤造成的肢体丧失是最常见的原因终身残疾。
这些外伤通常是由车祸、运动损伤、代谢性疾病的副作用（例如甚至战场受伤。
解码和唤醒休眠信号的可能性使身体能够再生其自身的部分，这是医学科学的一个变革前沿。
除了重新长出失去的肢体心脏病发作后再生心脏组织或中风后再生脑组织可以延长生命并显着提高生命质量。 我们的治疗方法还远未准备好用于人类，我们只知道它在受伤后立即使用才有效。
但是，发现和理解允许细胞再生的信号意味着患者可能不必等待科学家真正了解复杂器官如何构建的所有复杂性才可以接受治疗。
让一个人再次完整不仅仅意味着更换肢体。 这还意味着恢复他们的触觉和功能能力。 再生医学的新方法现在开始确定如何实现这一点。
迈克尔·莱文，生物学教授，塔夫茨大学;大卫·卡普兰，生物医学工程教授，塔夫茨大学， 和尼罗莎·穆鲁甘，生物学助理教授，阿尔戈马大学。
