刺鼠以能自愈嚴重皮膚傷口而不留下疤痕的能力而聞名。

現(xiàn)在,研究人員發(fā)現(xiàn),刺鼠嚴重受損的內(nèi)臟器官也可以再生,而在其他老鼠身上,這種損傷會導致致命的器官衰竭。在刺鼠身上的新發(fā)現(xiàn)首次顯示了成年哺乳動物具有腎臟再生能力。相關論文11月3日刊登于《交叉科學》。

美國西雅圖兒童研究所首席研究員、華盛頓大學兒科學教授Mark Majesky說,“對于患有終末期腎病或類似心、肺、肝或生殖器官變性纖維化疾病的患者,目前的治療選擇非常少。我們希望向大自然尋求可能導致新療法的線索?!?/p>

早前對刺鼠傷口愈合的研究向Majesky和同事(包括華盛頓大學的主治醫(yī)生和兒科學副教授Daryl Okamura)表明,這些動物在進化過程中,解決了損傷后組織纖維化(瘢痕)問題。但它們也能以同樣的方式治愈受損的內(nèi)臟嗎?

為了找到答案,研究人員將刺鼠暴露在已知會導致其他老鼠嚴重腎損傷的環(huán)境中。研究表明,盡管刺鼠最初遭受了組織損傷,但它們能夠完全愈合創(chuàng)傷——再生了一個明顯健康的腎臟,沒有纖維化跡象。不出所料,其他對照組老鼠出現(xiàn)了器官衰竭。

“刺鼠腎臟功能在兩周內(nèi)戲劇性地完全恢復,這讓我們非常驚訝。”O(jiān)kamura說,“我們選擇了嚴重的損傷,會導致老鼠腎臟功能迅速喪失,并在兩周內(nèi)導致器官完全衰竭?!?/p>

為了找出刺鼠是如何做到這一點的,研究人員對它們表達的基因進行了全面觀察。研究表明,多刺小鼠的基因組在受傷時能夠在存活的腎臟細胞中啟動快速、無疤痕的再生反應。分析發(fā)現(xiàn)刺鼠和小鼠在6個獨特簇的843個基因的活性上存在差異。

他們還發(fā)現(xiàn)了一種被稱為巨噬細胞的免疫細胞的延遲反應,這種細胞在纖維化中起作用。與其他小鼠不同,巨噬細胞在大約一周后才出現(xiàn)。

Majesky說:“我們?yōu)殚_發(fā)慢性腎臟病的可能療法打開了一個新窗口,這可能適用于其他因進展性組織纖維化而表現(xiàn)出類似功能喪失的器官。”

“我們的目標是了解大自然在進化出一種哺乳動物基因組方面做了什么,這種基因組可以通過再生來愈合組織損傷,而不產(chǎn)生纖維化瘢痕,并將學到的經(jīng)驗應用到腎病新療法的開發(fā)中。”O(jiān)kamura補充說。

相關論文信息:https://doi.org/10.1016/j.isci.2021.103269

來源:《交叉科學》