摘要：墨西哥Axolotl具有令人着迷的重新生长整个四肢和内部器官的能力，是研究再生的理想模型。现在，科学家发现了一个因素，该因素告诉细胞在手臂的哪一部分进行再生 - 并用它来重新编程细胞在发育时的身份。再生研究领域的这种突破对组织工程（包括人体组织）具有影响。...
墨西哥Axolotl具有令人着迷的重新生长整个四肢和内部器官的能力，是研究再生的理想模型。 IMBA田纳卡实验室的科学家现在发现了一个因素，该因素告诉细胞在臂的哪一部分进行再生 - 并用它来重新编程细胞在开发时的身份。再生研究领域的这种突破对组织工程（包括人体组织）具有影响。该研究发表在期刊上自然今天。
Axolotl住在墨西哥城周围的一个模糊的湖泊，周围是侵略性和食人的邻居，居住在邻居的nibble上肢体失去肢体的风险不断。幸运的是，Lost Losbs会再生，并且在短短八周内起作用。为了实现这一壮举，重生的身体部位必须“知道”其在Axolotl主体中的位置，以使特定位置的正确结构再生。一项长期的代码，告诉细胞所在的细胞，从而赋予人体部位，目前，的埃莉·（Elly Tanaka）和她在奥地利科学院分子生物技术研究所IMBA的小组破解了他们的身份。该研究发表在期刊上自然5月21日，显示细胞如何“记住”其位置，并在受伤后打开一个信号，该信号在肢体的一侧播放，并指示细胞再生与位置匹配的结构。
再生开始后，前（拇指）的干细胞表达信号因子FGF8，而后（小指）侧干细胞表达SHH。这两个信号相互加强，告诉细胞生长和模拟再生臂 - 实验室的先前发现。该研究的第一作者Leo Otsuki解释说：“我们不知道的是哪些提示确保在再生期间在肢体的两侧打开FGF8和SHH，这是位置信息的主要机制。” Axolotls具有非常大且复杂的基因组，并且对于Axolotls通常不存在其他模型生物的遗传工具。只有这些分子工具的最新进展才能系统地在再生根源上寻找信号提示。
许多提示用于编码位置内存
令他们惊讶的是，研究人员发现，甚至在受伤之前，前方（拇指侧）的数百个因素与肢体的后半部（小指侧）不同。但是一个基因伸出来：适当命名的Hand2仅在后侧表示，而在前半部分则不表达。 Otsuki说：“ Hand2引起了我们的注意，因为它在正确的位置表达了作为位置提示。”开发和再生四肢的实验证实了Hand2在受伤后开启SHH中的重要作用 - 证明了其作为提供位置信息的核心角色。
科学家们达到了一个新的肢体再生模型，类似于无线电广播：在完全开发的肢体中，只有后侧Express Hand2在低水平上的细胞。该手2表达保持细胞对“在小指区域”的稳定记忆。受伤后，这些细胞将HAND2表达到更高的水平，在表达手2的细胞子集中，它会打开SHH信号。然后，SHH源附近的SHH细胞以后部零件身份的形式再生。细胞远离SHH信号作为前部细胞再生。肢体完全再生后，细胞再次以低水平表达手2，确保对其位置的稳定记忆为下一个受伤和再生周期做好准备。这些发现可以首次解释现有的位置记忆信号如何在受伤后重新激活以反复引起正确的图案。
组织和器官工程的有希望的可能性
这一发现是由于实验室中开发的基因操纵和细胞工具而成为可能的，这是整个再生场的主要突破。 Otsuki解释说：“我们发现了比我们预期的更灵活的再生模型，这确实令人兴奋。我们的模型预测，我们应该能够利用SHH广播来将细胞从前身份转换为后验身份。”
确实，当研究人员将细胞从手臂的拇指一侧放入小指一侧时，这些拇指细胞在粉红色的细胞掉入SHH“广播”的范围时就会再生并表现得像粉红色细胞一样。 “我们能够从前部重新编程细胞并改变其身份。”
改变细胞身份的能力具有组织工程和再生疗法的巨大潜力。这个概念 - 本质上是“重编程”细胞以改变其功能 - 可以使科学家能够改变身体不同部位的细胞。
Otsuki指出：“能够在受伤后转换剩余的细胞并改变其功能对于在再生疗法中的应用至关重要。” “这也增强了我们与类器官和工程师组织一起工作的能力：我们现在知道可以改变细胞身份并改变其再生输出的信号。利用此类信号可能使我们能够将细胞推到其正常生物学限制之上。”这可以使他们能够扮演全新的角色，这是医疗创新的激动人心的前景。
Axolotl依赖于手2-SHH信号电路进行肢体再生的发现特别有前途。 “这些相同的基因也存在于人类中，而Axolotl在成年生活中重新再生该肢体以使肢体再生是令人兴奋的事实。这表明，如果在人类四肢中存在相似的记忆，科学家可能有一天能够定位目标以解锁新的再生能力，” Elly Tanaka说。” Elly Tanaka说。
此外，通过在通常不活跃的区域（例如肢体的前半部分）表达该基因，它可以指导细胞从头开始启动肢体形成。补充说：“这一发现激发了乐观，即通过使用Hand2表达以及Axolotl模型的其他见解，我们最终可能能够在哺乳动物中重生。” “这样的进步对再生医学领域有希望。”
