几代人以来，科学家们一直将失去身体部位后无法再生视为人类和其他哺乳动物的基本限制之一。虽然一些生物，如水黾，能够再生整个肢体，但人类通常通过形成瘢痕组织来愈合伤口。然而，德克萨斯A&M大学兽医医学和生物医学科学学院（VMBS）的新研究表明，哺乳动物的再生能力可能并不是完全缺失的。相反，它们可能隐藏在身体正常的愈合机制中，等待在适当的条件下被激活。“为什么有些动物能再生，而其他动物，尤其是人类，却不能，这是一个自亚里士多德以来就被提问的大问题，”VMBS兽医生理学与药理学系（VTPP）的教授肯·穆尼奥卡博士说。“我一直在努力理解这一点。”在发表在《自然通讯》上的一项研究中，穆尼奥卡及其同事描述了一种新的两步治疗方法，使骨骼、关节结构和韧带得以再生。尽管再生的组织并不是原始组织的完美复制品，研究人员相信这种方法最终可以帮助减少瘢痕形成，并改善截肢后的组织修复。   在遭受伤害时，哺乳动物的身体通常会通过纤维化作出反应。在这个过程中，成纤维细胞迅速闭合伤口，形成瘢痕组织。虽然这种反应有助于防止感染和进一步损害，但它也限制了身体重建丢失部分的能力。能够再生的动物则走不同的道路。例如，在水黾中，类似的细胞会聚集成一个叫做芽体的结构，作为新组织生长的基础。“这些细胞好像可以朝两个不同的方向移动，”穆尼奥卡说。“它们可以选择形成瘢痕或形成芽体。我们的研究关注于重新引导已经存在于伤口部位的成纤维细胞的行为。”为了探究哺乳动物的愈合是否可以被推动向再生方向发展，研究团队开发了一种以两种众所周知的生长因子进行序列处理的治疗方法。第一步是在伤口已经愈合后应用成纤维生长因子2（FGF2）。通过等到初始愈合过程完成，研究人员让身体正常反应，然后再进行干预。根据穆尼奥卡的说法，团队随后“改变了接下来的情况”。FGF2鼓励形成芽体状结构，这在此类伤害后通常不会在哺乳动物中发生。几天后，研究人员又应用了第二种生长因子，骨形态发生蛋白2（BMP2），促使那些细胞开始构建新组织。“这真的是一个两步过程，”穆尼奥卡说。“你首先将细胞从瘢痕形成转移，然后提供信号告诉它们该构建什么。”   该研究最重要的发现之一是，再生可能并不需要从体外引入干细胞，这种方法在再生医学中通常被探索。“你实际上不需要去获取干细胞并将它们放回去，”穆尼奥卡说。“它们已经在那里——你只需要学习如何让它们以你想要的方式表现。”参与该研究的另一位VTPP教授拉里·苏瓦博士表示，结果挑战了长期以来关于哺乳动物细胞能够做什么的假设。“我们认为无法编程的细胞，实际上是可以的，”苏瓦说。“这种能力并不存在——它只是被掩盖了。”研究人员还发现证据表明，细胞可以被重新引导以在其通常位置之外创建结构。这一过程称为位置再规范，是发育的一个重要部分。从实际的角度来看，通常用于帮助形成一种类型的组织的细胞可以被指导在受伤后重建不同的结构。   尽管再生的组织并不完全与原解剖结构匹配，但研究人员成功恢复了在截肢过程中移除的所有主要结构，包括骨骼、腱、韧带和关节组织。再生区域包含了骨骼成分和连接组织，其排列模式类似于自然解剖。“我们再生了你在该伤害水平上所期望看到的内容，”穆尼奥卡说。“这些结构都在——只是形式并不完美。”这些发现还表明，再生依赖于多条生物途径共同作用。重建组织似乎比激活单一机制要复杂得多。   潜在的伤口愈合益处 尽管研究仍处于早期阶段，但科学家们相信它可能会在完全再生成为可能之前就具有实用应用。与其单纯关注替代缺失的结构，这一方法可能通过减少瘢痕形成来改善愈合结果。