鸡尾酒疗法提高钠离子浓度可促进组织再生

　　

    生物通报道  近日塔夫斯大学文理学院的生物学家们发现钠离子在组织发生严重损伤后启动的再生反应中发挥关键作用。塔斯夫的科学家们利用小分子药物触发钠离子流入损伤细胞从而促使损伤脊髓和肌肉再生。

    不需进行基因治疗，可在损伤发生后及创伤愈合后给予治疗，以生物电学而不是化学为基础，这一发现为生物医学领域打开了新局面。

    论文发表在《神经科学》（ Neuroscience）杂志的封面上。塔斯夫的研究小组称局部增加钠离子浓度可使幼小非洲爪蟾蝌蚪的尾巴再生。蝌蚪尾巴是一种由脊髓、肌肉和其他组织组成的复杂附属结构。

    人类仅在儿童时期指尖具有再生能力，与此相似蝌蚪随着年龄的增长也会逐渐丧失尾巴的再生能力。研究人员发现用特异的药物鸡尾酒治疗一小时就可使去除尾巴的蝌蚪重新诱导生成新的尾巴。

    新发现表明这种治疗方法将有可能直接运用于治疗战争或意外造成的脊髓损伤及四肢丧失。它同样还是可应用于多种复杂器官和组织的原理的一个有力证明。

    “我们大大地拓展了有效治疗的途径，证明通过人为的触动钠离子流入细胞1小时控制生理信号就可诱导再生，解决了随着年龄增加再生能力减退以及药物阻断再生效应等问题，”论文的通讯作者、塔斯夫生物学教授、再生和发育生物学中心的主管Michael Levin博士说。

    离子进出细胞受到电压门控离子通道的调控，使得特异的钠离子在特定的环境下进入细胞。过去曾有人提出钠电流在组织再生中的作用，然而这是第一次在分子遗传学水平上对钠流动进行检测，并证明了一种特异性的药物治疗方法。该模型系统的先进性在于可在遭受损伤前给予治疗。

    “这是一种诱导复杂附属结构再生的新型生物医学治疗方法，”Levin指出。

    钠通道亚型Nav1.2曾被证实在神经及心脏功能中发挥重要作用。塔斯夫研究确定了钠通道亚型Nav1.2在再生中的作用。局部早期细胞钠离子增高是非洲蟾蜍尾部切除后启动再生所必需的，通过分子和药物抑制钠离子输入将导致再生失败。新治疗诱导了准确尺寸和结构的尾部再生，没有导致异位生长。

    “不需基因治疗，利用短暂可控制的药学方法就可修复再生，这是非常令人兴奋的，”研究人员们说

    他们还指出最重要的是尾部可在切除后18小时内诱导再生，表明正常无法再生的组织仍然维持了内在的特性，通过编程可恢复再生能力。

    两栖动物例如青蛙能够在发育过程中修复丧失的器官。青蛙的尾部是人类再生研究最好的模型因为它以与人类相同的方式进行修复即通过细胞复制，而其他的动物则是通过细胞转分化或成体干细胞分化的方式进行修复。此外，非洲蟾蜍的尾部虽小，但却是由脊髓、外周神经、肌肉和血管细胞组成的复杂结构。

（生物通：何嫱）

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