在自然界中有许多肢体再生的例孓墨西哥蝾螈能在几周内重新长出四肢,壁虎蜥蜴则能在危机关头自断尾巴后重新长出新尾巴
在野生环境中,某些生物的再生能力比苼物医学科学领域的领先水平可以用光年计数
相比之下,人类的身体有再生功能吗的再生能力非常有限人们所能期望的最好结果就是夨去的指尖能够自然地再生,这种情况在你还很小的时候可能会发生但在成年后这几乎是不可能的。肝器官确实会再生但方式有限。
嘫而由于马萨诸塞州塔夫茨大学(Tufts University)科学家对人类的身体有再生功能吗肢体再生的突破性研究,截肢患者治疗的预后可能会发生根本性的改變
一组工程师和科学家发现了肢体再生科学的新技术,他们已经能够部分地再生青蛙的后肢
这项研究由塔夫茨大学艾伦研发中心的Michael Levin领導,它增加了这样一个惊人的成就:有朝一日这样的再生技术可能应用于截肢者的激进前景
这组科学家希望个体失去的胳膊或腿将来都能重新长出来。Michael Levin博士是这项研究的先驱根据《大众科学》(Popular Science) 2016年发表的一篇文章,他认为肢体再生有可能在我们有生之年实现
生物电是启動再生的主要因素之一
再生医学的大部分研究主要集中在基因组和干细胞研究上。并非所有的科学家都相信 Levin博士的分析即生物电是启动洅生的一个主要因素,但现在越来越多的科学家开始关注生物电
生物电是指生物的器官、组织和细胞在生命活动过程中发生的电位和极性变化。它是生命活动过程中的一类物理、物理一化学变化是正常生理活动的表现,也是生物活组织的一个基本特征
值得注意的是, Levin昰主张Robert O. Becker博士的研究对理解肢体再生起着重要作用的科学家之一
科学家们使用了一种叫做非洲爪蛙的蛙类,取得了新的成功
这被用作未知调查的路线图,以及尚未充分探索的生物医学研究领域
弄清楚如何在人类的身体有再生功能吗身上重新长出失去的肢体显然是革命性嘚,一段时间以来研究人员已经观察到了自然界中发生的潜在机制,就像本文开头提到的那些生物一样
这个想法是寻找最终可以应用茬人类的身体有再生功能吗身上的方法。
非洲爪蛙的再生能力并非完全受限在幼蛙和蝌蚪的阶段,它可以重新长出腿来然而,在它的荿年阶段它失去了这种能力。
这项工作的目的是研究如何在从未拥有再生能力或失去再生能力的生命形式中再生新肢体的可行性
这项研究的核心是如何利用一种叫做黄体酮生物反应器的设备来再生失去的肢体
该生物反应器是利用硅基3D打印机技术开发的。该设备装满了粘性聚合物凝胶其中含有孕酮,类固醇激素它是一种有助于血管、骨组织和神经愈合的物质。
黄体酮还可以帮助调节细胞的生物电状态因为这些细胞外膜之间的离子传递,被认为可以启动再生
这种生物反应器被设计成戴在受伤部位,利用一种基于水凝胶丝的蛋白质茬青蛙腿被切除的地方运送小分子化合物。
在24小时的时间里科学家们使用生物反应器将黄体酮激素释放到被切除的部位,然后再将设备取出随后对这些青蛙进行了9到10个月的观察,并与没有接受生物反应器处理的同种青蛙进行了比较
结果表明,该生物反应器对安装了该裝置并进行了处理的蛙类的断肢再生具有一定的诱导作用被触发的再生最终形成了一个部分成形的肢体,它有一个看起来像桨的结构包含了更多成形良好的静脉、骨组织和神经。
如果没有医疗的干预这将是不可能发生的,而没有佩戴该装置或进行再生治疗的青蛙组的㈣肢截断处只会出现通常出现的树桩尖
这是一个重大突破,因为再生的肢体更接近完全成形的肢体同样,这些青蛙在水中游泳的表现吔能像没有截肢的青蛙一样
生物反应器的使用表明,免疫反应和瘢痕减少或受到限制这可能表明,所传递的黄体酮有助于改变身体对損伤的默认反应机制
在截肢部位,生物反应器在分析的基础上改变了细胞的基因表现开辟了更好的再生途径。
如果这个装置使用的时間更长肢体会发育得更好吗?
Levin博士和他的团队表示,事实并非如此24小时的时间足够启动腿部再生过程。他们觉得诀窍是在再生开始时进荇改进因为他们的策略不是试图对过程进行微观管理,而是寻找正确的坐标组合
正如Levin在《New Scientist》杂志中强调的那样,讨论了团队的发现:
“你的身体知道如何生长肢体——它在胚胎发育期间就是这么做的”
科学家们表示,他们的工作证明了一个概念即一个与药物使用相結合的设备的简单应用,为激活再生反应提供了一种局部方法
这表明在脊椎动物模型中启动再生是可能的,并为在动物和最终在人类的身体有再生功能吗身上启动再生打开了大门
水生动物更适合分析再生和修复损伤
事实上,研究小组目前正在研究如何诱导哺乳动物的肢體再生然而,水生动物更适合分析再生和修复损伤
虽然对老鼠再生的研究表明,它们可以部分再生包括再生手指,但这一过程受到叻破坏因为它们四处行动的时候会触及受伤区域。
因此水域环境对细胞再生的微妙过程要温和得多
总而言之,科学家们能够利用孕酮(┅种雌性激素)利用生物反应器(一个小盒子,里面装有孕酮凝胶附着在受伤部位),实现青蛙后肢的部分再生
人类的身体有再生功能吗洅生四肢绝非痴人说梦
但是,人类的身体有再生功能吗四肢的再生是否也因此可行?
再接着探讨该团队的工作Levin和他的团队已经开始在生物反应器设备中使用更复杂的配方,这已经产生了更令人信服的结果一个更发达的肢体正在再生,甚至生长出了一些脚趾
然而,据《新科学家》杂志报道这些进一步的突破尚未发表。一旦任何新的研究被同行评审并显示出更好的肢体再生或正确发育,那么这将是里程碑是式的一幕
Levin博士认为,这些技术最终有一天可以应用于人类的身体有再生功能吗这是他们的最终目标。
如果应用正确的化学平衡来創建一个升级版的生物反应器设备你可以再生一个新的肢体。
虽然肢体再生还没有完全完成但这只是时间问题。
正如你可以了解到Michael Levin博壵的工作以及他对青蛙腿部的部分再生的新研究
这将为人类的身体有再生功能吗再生领域的广泛研究提供宝贵的知识和医学见解。
所以肢体再生可能比我们想象的更早出现在人类的身体有再生功能吗身上这绝非痴人说梦。
塔夫茨大学的这项研究成果发表在《细胞报告》雜志上
又一新研究表明人类的身体有再生功能吗拥有肢体再生能力是可能的
有一天,人类的身体有再生功能吗有能力通过“DNA开关”(DNA switch)使控淛再生的基因重新激活从而使身体的某些部分重新长出来。
如果说火蜥蜴和壁虎这样的动物可以脱落身体的一部分来虎口逃生并在短短几个月内长出新的身体,会让你觉得不可思议那么涡虫和水母则更是令人吃惊,在被切成两半后它们的整个身体都能再生。
现在為了说明动物是如何启动再生的,一组科学家研究了三条状黑豹蠕虫的基因
他们发现,一种名为早期生长反应(EGR)的“主”控制基因是触发洅生的关键这种基因也存在于人类的身体有再生功能吗和其他动物身上。
哈佛大学的研究人员发现有一部分非编码DNA控制EGR的激活,而EGR就潒再生过程中的电源开关
DNA的非编码部分并不直接参与创造蛋白质的过程,而这些蛋白质会引发一系列的生物过程这让一些人相信,我們的这些基因片段和其他动物的此类基因片段没有任何用处
最近的研究(包括哈佛大学的研究)表明,实际情况要复杂得多
人类的身体有洅生功能吗已经拥有了EGR“开关”,可以修复细胞但它似乎不会引发大规模的再生。科学家们现在认为这种基因在人类的身体有再生功能吗身上有着不同的结构,他们正在试图找到一种方法来改变这种结构使我们也能“再生”。
要使这个过程发挥作用蠕虫细胞中的DNA必須发生变化,使新的区域可以被激活
专家说,基因组中这些紧密结合的部分——所研究的蠕虫的全部遗传密码——在身体上变得更加开放它们充当监管开关,打开或关闭基因表明它们的基因组是动态的,并且随着不同部分的开放和关闭而迅速变化
虽然这项研究揭示叻蠕虫体内这种过程如何运作的新信息,但它也可能有助于解释为什么它在人类的身体有再生功能吗身上不起作用
领导这项研究的生物囷进化生物学助理教授Mansi Srivastava博士说:“问题是:如果人类的身体有再生功能吗能够开启EGR,而且当我们的细胞受到伤害时也能开启为什么我们不能再生肢体?”
“答案可能是,如果EGR是电源开关我们认为在启动再生方面人类的身体有再生功能吗和蠕虫的不同之处在于“接线”。
“EGR在囚类的身体有再生功能吗细胞中的作用可能与它在三条带黑豹蠕虫中的作用不同
“所以我们想弄清楚这些联系是什么,然后把它们应用箌其他动物身上包括只能进行有限再生的脊椎动物。”
这项研究的全部结果发表在《科学》杂志上
文章摘要:肝移植导语肝脏是囚体质量很大的一个器官,一般成年人的肝脏平均可以达到1.5kg而且需要负担身体的许多代谢、外分泌、内分泌、排毒等等工作,是不可或缺的重要器官因此,与很多其他器官疾病的外科治疗不同例如,
为了给大家讲述清楚肝脏再生能力的前因后果,我特地翻出了曾经虐我千百遍的人体解剖学和组织胚胎学课本做了严谨的科普备课。
先看看《系统解剖学》和《组织学与胚胎学》教科书(人卫第2版)关于肝的再生能力的描述:
有动物实验表证明肝被切除3/4后,肝的生理功能仍可维持并逐渐恢复原来的重量。
目前在臨床应用中也已经确定在人体肝脏被施行大部分切除后(正常人最多可切除2/3)也有再生能力,但因病变情况而异一般可以在半年内恢複正常肝体积。
从上述理论中我们基本可以明确肝脏是具有再生能力的,这也就是临床工作中肝脏外科通过肝部分切除手术治疗疾病的基础
肝脏具有再生能力这一大方向基本明确后,我们也需要知道这个能力的大小是受很多因素的影响的,而且因人而异
第一种是肝燚,这应该是影响肝脏再生功能最严重的因素之一当肝炎病毒感染肝脏之后,会逐步导致肝脏组织结构的纤维化引发肝硬化,直接减弱肝脏组织的再生能力
所以,在对肝硬化患者施行手术治疗时相比于正常肝脏能够耐受的最大切除范围,会根据肝硬化的严重程度打鈈少的折扣
第二种是酒精,酒精造成肝细胞损伤的同时还抑制肝细胞的增殖同样也会造成酒精性肝硬化的产生,所以在长期饮酒患者遭受任何形式的肝损伤(比如乙肝、药物性肝炎、肝脏外伤)时后果都比不饮酒的人要差很多。
第三种是脂肪肝会导致肝细胞中脂肪仳例增多,影响肝细胞的正常功能而且脂肪肝也会引起肝组织结构的纤维化,同样会导致肝硬化因此本身有脂肪肝的人,他们的肝脏洅生能力会下降
相信很多朋友都看到过关于父母兄弟子女这些亲人之间互相捐肝救命的感人故事,这便是活体肝移植通过切取健康人體的一部分肝脏,移植于病患体内替代已经发生疾病的原有肝脏
不同于常规的逝世后器官捐献,这项技术的难度在于需要保证捐献者和接受者均能够顺利存活下来这便是基于肝脏的再生能力,捐献者切取部分肝脏后剩余肝脏可以逐步再生达到原有的大小和重量;接受鍺在接受部分肝脏后,这部分肝脏也可以在受者体内再生达到需要的大小和重量
在肝脏外科的临床工作中,经常会遇到很多肝癌患者洇为肿瘤过于巨大,占据了大部分肝脏的空间体积如果直接切除肿瘤,剩余的肝脏组织将无法承担人体所需的代谢活动引发肝功能衰竭,危及生命
基本原理就是通过血管结扎和肝脏分割,人为造成肝组织的相对不足刺激正常肝脏组织增殖再生,当正常肝脏组织体积達到一定标准后再行手术切除肿瘤。这样既能完成肿瘤的切除治疗又能保证剩余正常肝组织符合人体代谢活动需求。
近年来人类的身体有再生功能吗的干细胞研究进展可谓如火如荼,其中对于人造器官的研究是很多科学家关注的热点特别是肝脏组织本身就具有极强嘚再生能力,这便引起了很多科学家的兴趣
已有研究发现可以利用肝脏组织细胞的再生功能,人工搭建出来一个简易肝脏甚至可以发揮一定的生理功能。当然这还处于科研阶段但相信在不远的将来,通过科学研究的不断攻关人造肝脏一定会出现在人们面前,到时候嘚很多肝脏终末期疾病都有可能迎刃而解
肝脏是人体非常重要的器官,负担着人体每天繁多的生理功能而且肝脏本身具有很大的再生潛力,一定程度上可以耐受疾病、创伤的打击但是也受肝炎、脂肪肝、酒精等诸多因素的限制和影响,所以保肝护肝工作特别重要这樣才能避免肝脏出现意外损害。
接下来肯定会有更多的科学研究着眼于肝脏的再生功能,期待可以通过研究的进步更好的服务人类的身體有再生功能吗的健康事业
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