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      “細胞密信”與“免疫特工”解鎖再生密碼

      2025年11月19日08:54 來源:科技日報222

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      在動物王國里,有些生物似乎握有再生的神秘鑰匙。比如非洲爪蛙蝌蚪尾巴斷了能再長出來,連復雜的脊髓和肌肉都能完美復原,仿佛自帶修復程序。而我們人類,斷掉的手指都難以再生。這背后究竟藏著怎樣的生物學密碼?日本東京大學科學家在《美國國家科學院院刊》上發表的研究揭開了其中一角:原來,一場“細胞密信”與“免疫特工”的協作,是這場再生奇跡的幕后導演。

      科學家已經知道,干細胞,這些能變身成各種組織的萬能細胞,在再生過程中扮演著關鍵角色。但這些細胞數量稀少。為此,科學家開發了一種高效富集干細胞的技術,再通過給每個細胞做基因身份掃描,終于在蝌蚪尾巴的“細胞軍團”中鎖定了一個神秘角色:假定的肌肉干細胞。這些細胞不僅活躍,還大量生產一種名為c1qtnf3的蛋白質。它像一封“密信”,被細胞分泌出去,專門影響其他細胞的行為。

      為了弄清這封“密信”的作用,科學家玩了一次基因開關游戲:他們人為關閉了c1qtnf3基因。結果令人震驚:蝌蚪的尾巴再生能力大打折扣,斷尾處不僅長不出新組織,連本該趕來幫忙的免疫細胞——巨噬細胞也變得稀稀拉拉。

      巨噬細胞平時是身體的“清道夫”,負責清理壞死細胞和病原體,但在斷尾處,它們似乎被c1qtnf3“策反”了,搖身一變成了“免疫特工”,為干細胞再生新組織搭建“腳手架”。

      更精彩的驗證來了:當科學家通過另一條基因路徑強行重啟巨噬細胞的數量時,即使c1qtnf3基因被關閉,蝌蚪的尾巴再生能力竟然奇跡般地恢復了!這一連串實驗,像拼圖一樣把邏輯串了起來:肌肉干細胞分泌的c1qtnf3,是吸引巨噬細胞的關鍵信號;而巨噬細胞的再生模式開啟,又是尾巴重生的必要條件。

      這項研究不僅揭示了非洲爪蛙蝌蚪再生的秘密配方,更拋出了一個引人深思的問題:為什么有的動物能再生,有的卻不能?

      或許,關鍵不在于有沒有干細胞(人類也有),而在于能否像蝌蚪這樣,讓干細胞與免疫系統無縫協作,通過精準的“細胞密信”,把普通的免疫反應轉化為高效的再生程序。

      未來,如果科學家能破解更多這類“密信”,甚至在哺乳動物身上復現類似的協作機制,或許有一天,人類也能解鎖再生的潛力,讓斷肢重生、器官修復不再是科幻場景。畢竟,大自然早已寫好了答案,我們只是剛剛開始讀懂它的細胞語言。(記者 張夢然)

      (責編:喬業瓊、楊迪)




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