概念图展示了如何将生长因子BMP2和FGF2应用于损伤部位以刺激组织再生，突显了修复受损手指的新研究。来源：德克萨斯农工大学兽医学院和生物医学科学学院梅丽莎·布里斯托
研究人员已成功再生骨骼和结缔组织，尽管新组织并非完美形成。这一结果展示了肢体再生的关键性进展。
几个世纪以来，科学家们一直认为无法再生失去的身体部位是人类和其他哺乳动物的主要生物学限制。蝾螈和其他一些动物可以再生整个肢体，但人类通常通过形成疤痕组织来愈合严重损伤。
德克萨斯农工大学兽医学院和生物医学科学学院(VMBS)的新研究表明，这种限制可能并非绝对。再生组织的能力可能仍存在于哺乳动物体内，但可能隐藏在身体的常规愈合反应中。
"为什么有些动物可以再生而其他动物，尤其是人类，不能，这是一个自亚里士多德以来就提出的大问题，"VMBS兽医生理学与药理学系(VTPP)教授肯·穆诺卡博士说。"我毕生都在试图理解这个问题。"
在发表于《自然通讯》的一项研究中，穆诺卡和他的同事描述了一种新的两步治疗法，该方法触发了骨骼、关节结构和韧带的再生。再生的组织并非完美形成，但研究人员表示，这种方法在减少疤痕形成和改善截肢后的组织修复方面可能具有短期价值。
重定向身体的自然反应
当哺乳动物受伤时，身体通常通过纤维化作出反应。在这个过程中，成纤维细胞快速封闭伤口并形成疤痕组织。这种快速闭合有助于保护身体，但也阻止了缺失结构的重建。
在能够再生的动物中，如蝾螈，类似的细胞会聚集形成胚基。这种临时结构充当新组织生长的基础。
"这些细胞似乎可以朝两个不同方向发展，"穆诺卡说。"它们可能形成疤痕，也可能形成胚基。我们的研究集中在重定向已经存在于损伤部位的成纤维细胞的行为上。"
为了确定哺乳动物的愈合是否可以推向再生，研究人员使用两种已被广泛研究的生长因子创建了一种顺序治疗。
第一步是在伤口闭合后应用成纤维细胞生长因子2(FGF2)。穆诺卡说，这允许身体完成其通常的愈合过程，然后研究人员"改变接下来发生的事情"。
FGF2促进了类似胚基结构的形成，这种结构通常不会在哺乳动物遭受此类损伤后出现。几天后，研究人员应用了第二种治疗，骨形态发生蛋白2(BMP2)，促使这些细胞开始构建新的组织结构。
"这确实是一个两步过程，"穆诺卡说。"首先，你将细胞从疤痕形成中转移出来，然后你提供信号告诉它们要构建什么。"
挑战关于再生的假设
这项研究的一个主要发现是，再生可能不需要添加外部干细胞，这是许多再生医学策略的共同目标。
"你不必实际获取干细胞并将它们放回体内，"穆诺卡说。"它们已经存在——你只需要学会如何让它们按照你想要的方式表现。"
对这项研究有贡献的VTPP教授拉里·苏瓦博士表示，这项工作改变了科学家对哺乳动物愈合界限的看法。
"我们认为无法编程的细胞，实际上是可以的，"苏瓦说。"这种能力并非缺失——它只是被掩盖了。"
研究人员还发现，细胞可以被重定向以形成原始位置以外的结构。这个过程被称为位置重指定，在发育过程中很重要。
实际上，这意味着通常帮助形成一个身体区域的细胞可以在受伤后被引导重建不同的结构。
不完美但完整的再生
再生的结构并不完全符合原始解剖结构。尽管如此，研究人员还是能够恢复截肢过程中移除的所有主要组成部分，包括骨骼、肌腱、韧带和关节组织。
再生包括骨骼和结缔组织，其排列方式反映了自然结构。
"我们在该损伤水平上再生了你期望看到的结构，"穆诺卡说。"结构存在——只是形式不完美。"
该研究还表明，再生取决于几个生物通路，而不是一个简单的机制，这表明重建组织是一个比激活单个开关更复杂的过程。
人类愈合的潜在应用
这项工作仍处于早期阶段，但它可能对改善伤口修复具有更直接的相关性。
研究人员认为，与其首先致力于再生整个身体部位，这种方法最初可能有助于减少疤痕并促进更好的组织愈合。
"人们应该开始考虑在愈合过程中使用这些信号，"穆诺卡说。"即使将反应稍微从疤痕形成转移开，也可能带来真正的益处。"
由于BMP2已经获得FDA批准用于某些医疗用途，而FGF2正在多个临床试验中进行测试，因此与全新治疗方法相比，临床研究的道路可能更加可行。
再生医学的新方向
该研究指出了关于哺乳动物再生的不同思维方式。这种能力并非完全丧失，而可能仍然存在但处于非活跃状态。
"这改变了我们对可能性的思考方式，"苏瓦说。"一旦你证明再生可以被激活，它就为你提出全新的问题打开了大门。"
对穆诺卡而言，这些问题已经塑造了数十年的研究，现在有了更强的实验基础。
"哺乳动物的再生失败可以被挽救，"他说。"现在我们有了一个模型来开始弄清楚如何实现。"
参考文献："FGF2和BMP2的顺序治疗刺激小鼠指尖再生"，作者：凌宇、明泉·严、凯瑟琳·齐梅尔·斯卡图罗、奥斯曼·库雷希、余烈·林、本杰明·B·巴特尔、C·艾迪生·史密斯、丹尼尔·奥斯里奥·乌尔塔多、詹姆斯·J·蔡、林赛·A·道森、雷吉娜·布鲁诺尔、拉里·J·苏瓦、万宗·韩、康纳·P·多兰和肯·穆诺卡，2026年4月17日，《自然通讯》。
DOI: 10.1038/s41467-026-72066-8
该研究由DARPA向KM提供的W911NF-06-1-0161、美国陆军研究中心向KM提供的W911NF-09-1-0305、向CPD提供的R01HD116825、向LAD提供的R01AG081812、杜兰大学约翰·L·和玛丽·赖特·埃巴赫捐赠基金向KM提供的资金，以及德克萨斯农工大学向KM提供的资金资助。
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