激活进化沉默的遗传开关:视黄酸代谢调控重启哺乳动物器官再生能力

【字体: 时间:2025年06月27日 来源:SCIENCE 44.7

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  来自多机构的研究团队通过比较兔、鼠耳廓再生模型,发现视黄酸(RA)合成酶Aldh1a2表达缺失是哺乳动物再生能力退化的关键。该研究利用单细胞测序和空间转录组技术,证实外源RA或激活Aldh1a2可重启小鼠耳廓再生,为再生医学提供了新靶点。

  

这项突破性研究揭示了哺乳动物再生能力退化的分子机制。通过对比具有耳廓再生能力的兔子与再生缺陷的小鼠、大鼠,科研人员发现伤口诱导成纤维细胞(WIFs)中视黄酸(RA)合成通路的关键差异。单细胞测序显示,编码RA限速酶的Aldh1a2基因在再生物种中显著激活,而在小鼠体内其增强子元件已进化失活。

研究团队通过转基因技术将兔源增强子插入小鼠基因组,成功恢复了Aldh1a2表达并诱导耳廓再生。有趣的是,直接补充RA(而非前体视黄醇)同样能重启再生程序。空间转录组分析进一步证实,RA信号通过调控AP-1转录因子网络,赋予WIFs重塑复杂组织的能力。

该发现不仅解释了为何RA信号在骨、神经等多器官再生中扮演核心角色,更提供了通过表观遗传编辑恢复再生能力的范式。进化分析表明,Aldh1a2调控元件的失活可能是哺乳动物再生能力退化的"分子开关"之一。这项研究为开发基于维生素A代谢的再生疗法开辟了新途径。

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