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。图片来源：Melissa Bristow/德克萨斯农工大学兽医学院和生物医学科学学院
几个世纪以来，无法再生失去的身体部位一直被认为是人类和其他哺乳动物的显著局限。虽然像蝾螈这样的动物可以再生整个肢体，但人类却只能形成疤痕组织。然而，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，这种局限可能并非永久性的。相反，再生能力可能仍然存在——隐藏在身体的正常愈合过程中。
"为什么有些动物能够再生而其他动物，特别是人类，却不能，这是一个自亚里士多德时代以来就被提出的重要问题，"VMBS兽医生理学与药理学系(VTPP)教授Ken Muneoka博士说。"我毕生都在努力理解这一点。"
在发表于《自然通讯》的研究中，Muneoka和他的同事们详细描述了一种新开发的两步治疗方法，该方法成功促使骨骼、关节结构和韧带再生。虽然结果并不完美，但研究团队认为这种方法可以更立即用于减少疤痕并改善截肢后的组织修复。
重定向身体的自然反应
在哺乳动物中，损伤通常会触发纤维化过程，即成纤维细胞迅速封闭伤口并形成疤痕组织。这种反应优先考虑生存，通过快速封闭损伤，但也限制了身体重建缺失结构的能力。
在具有再生能力的物种中，如能够再生失去肢体的蝾螈，这些相同类型的细胞会组织成胚基，这是一种临时结构，能够实现组织再生。
"这就好比这些细胞可以朝两个不同方向发展，"Muneoka说。"它们可能形成疤痕，也可能形成胚基。我们的研究重点是重定向损伤部位已存在的成纤维细胞的行为。"
为了测试哺乳动物愈合是否可以转向再生，研究人员开发了一种使用两种广为人知的生长因子的序贯治疗方法。
第一步是在伤口已经闭合后应用成纤维细胞生长因子2(FGF2)。这一时机允许身体完成其典型的愈合反应，然后团队"改变接下来发生的事情，"Muneoka说。
FGF2刺激了类似胚基结构的形成——这在哺乳动物遭受此类损伤后通常不会发生；几天后，应用了第二种治疗——使用骨形态发生蛋白2(BMP2)，触发这些细胞开始形成新结构。
"这实际上是一个两步过程，"Muneoka说。"首先，你将细胞从形成疤痕的方向转移，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
该研究的一个关键含义是，再生并不依赖于添加外部干细胞，而当前再生医学的许多方法都试图这样做。
"你实际上不必获取干细胞并将其放回，"Muneoka说。"它们已经在那里——你只需要学会如何让它们按你想要的方式行事。"
参与该研究的VTPP教授Larry Suva博士表示，这些发现改变了研究人员对哺乳动物愈合极限的思考方式。"我们认为无法编程的细胞，实际上是可以编程的，"Suva说。"再生能力并非不存在——它只是被掩盖了。"
研究还表明，细胞可以被重定向以形成其原始位置以外的结构——这一概念被称为位置重特化，在发育中起着关键作用。
这意味着通常会贡献于身体某一部分的细胞可以在损伤后被指示重建不同结构。
不完美但完整的再生
尽管再生结构并非原始解剖结构的精确复制品，但研究人员能够恢复截肢过程中移除的所有预期组件，如骨骼、肌腱、韧带和关节。
结果包括骨骼元素和结缔组织，以反映自然结构的方式组织。
"我们在该损伤级别上再生了你期望看到的东西，"Muneoka说。"结构是存在的——只是形式不完美。"
研究结果还表明，再生通过多个生物途径发生，表明重建组织比依赖单一机制更为复杂。
人类愈合的潜在应用
虽然研究仍处于早期阶段，但它可能在改善伤口愈合方面有更直接的应用。
研究人员相信，这种方法可以首先用于减少疤痕和改善组织修复，而不仅仅是专注于再生整个结构。
"人们应该开始考虑在愈合过程中使用这些信号，"Muneoka说。"即使稍微改变反应方向，远离疤痕形成，也可能带来真正的益处。"
由于BMP2已被FDA批准用于某些医疗用途，而FGF2正在多项临床试验中，因此探索全新疗法的路径可能更为可行。
再生医学的新方向
这项研究代表了科学家理解哺乳动物再生方式的转变——不是作为一种丧失的能力，而是作为一种仍然存在但不活跃的能力。
"这改变了我们对可能性的思考方式，"Suva说。"一旦你证明再生可以被激活，它就打开了提出全新问题的大门。"
对Muneoka而言，这些问题指导了数十年的研究——而现在，终于有了新的基础。"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，开始弄清楚如何做到这一点。"
出版详情：Ling Yu等，《小鼠手指再生受FGF2和BMP2序贯治疗刺激》，《自然通讯》(2026)。DOI: 10.1038/s41467-026-72066-8
期刊信息：《自然通讯》
提供方：德克萨斯农工大学
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