說到大銀幕上的超級英雄,大家想必各有所愛;有的力大無窮,有的智謀過人,還有的能操縱風(fēng)火雷電……
不過最讓學(xué)霸君印象深刻的,還要數(shù)我們的「狼叔」金剛狼。
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不僅是因?yàn)橐浑p利爪帥氣瀟灑,也不僅是孤獨(dú)又深邃的內(nèi)核,更是因?yàn)樗墙鯚o敵的再生能力,無論受到多么重的傷害都能恢復(fù)如初。
這個(gè)角色背后隱藏著的,是人們對于「再生」甚至「永生」的強(qiáng)烈愿望。在 2025 年的今天,人類或許已經(jīng)觸碰到了這一愿望的邊界——
再生「超能力」的基因開關(guān)
在座各位生醫(yī)圈的朋友們,想必或多或少都關(guān)注到了下面這篇論文。
圖片來源:Science
6 月 27 日,北京華大生命科學(xué)研究院、北京生命科學(xué)研究所等團(tuán)隊(duì)合作在
Science上發(fā)表了一篇研究論文,拋出了「非再生性哺乳動物中受損器官的再生能力可以被重新激活」這一重磅結(jié)論。
學(xué)霸君簡單概括一下:該研究選取兔子和小鼠的耳廓作為研究模型,發(fā)現(xiàn)兔子可在一個(gè)月內(nèi)修復(fù) 4-8 mm 的耳洞損傷,小鼠則不具備此能力。通過單細(xì)胞測序和空間轉(zhuǎn)錄組分析,發(fā)現(xiàn)這種區(qū)別的關(guān)鍵在于視黃酸——
這種維生素 A 的代謝產(chǎn)物與細(xì)胞發(fā)育密切相關(guān),在兔子的基因組中保留了負(fù)責(zé)調(diào)控合成視黃酸的基因 Aldh1a2 的一些關(guān)鍵 DNA 序列,在耳廓受傷時(shí)會被強(qiáng)烈激活,大量產(chǎn)生視黃酸幫助組織再生;但在小鼠基因組中,這種「調(diào)控開關(guān)」大都消失,導(dǎo)致視黃酸產(chǎn)量不高,無法再生組織。
圖片來源:Science
因此,研究團(tuán)隊(duì)在進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),通過激活 Aldh1a2 或外源補(bǔ)充視黃酸,都可使成年小鼠耳廓傷口出現(xiàn)多能性細(xì)胞,從而重建耳廓的軟骨與神經(jīng)組織。
圖片來源:Science
正如摘要寫道:本研究「找到了參與再生能力演化的基因開關(guān)」,通訊作者王偉在接受媒體采訪時(shí)表示,該成果為尋找器官再生能力提供了新思路;
「有望為大腦、中樞神經(jīng)系統(tǒng)、心臟等復(fù)雜器官的再生修復(fù)提供新解決方案,推動再生醫(yī)學(xué)從基礎(chǔ)研究向臨床應(yīng)用邁出關(guān)鍵一步?!?/strong>
許多相關(guān)領(lǐng)域的網(wǎng)友也紛紛感慨,這項(xiàng)研究可能是今年以來讀到過最驚艷的論文。
圖片來源:小紅書
不過也有些朋友給這項(xiàng)研究潑了幾瓢「冷水」:
圖片來源:小紅書
其實(shí)想必讀到這里的各位都明白,正如每個(gè)生醫(yī)人都曾被「靈魂拷問」過的那樣,從基礎(chǔ)研究到實(shí)際落地的距離,可能遠(yuǎn)比這項(xiàng)研究本身從有到無的跨度要遠(yuǎn)得多......
究竟是「未來的鑰匙」還是「美麗的巧合」,也仍是個(gè)難以確定的未知數(shù)。
美國生物學(xué)家、DNA 測序方法的發(fā)明人之一、諾貝爾獎(jiǎng)得主 Walter Gilbert 曾預(yù)言:
「用不了 50 年,人類將能夠培育出人體的所有器官。」
圖片來源:諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)
如今看來,這位分子生物學(xué)先驅(qū)「50 年」的預(yù)言實(shí)在是太過誘人——畢竟回顧再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展歷史,人類這場「大夢」已經(jīng)做了兩千年之久。
一場兩千年的夢
希臘神話中的普羅米修斯即使肝臟每天被鷹啄食,也能在第二天長出來;中國古代的哪吒削骨剔肉后,仍能用蓮藕重塑身體......
這些荒誕的傳說透露出人類古老而強(qiáng)烈的愿望——再生。
公元前 5 世紀(jì),古希臘醫(yī)學(xué)之父希波克拉底提出了「自然療法」,細(xì)致記錄了傷口從流血結(jié)痂到慢慢長出新的肉芽,再到最終恢復(fù)的過程。
圖片來源:Wiki
他認(rèn)為,「人體本身就是一座城堡,只要不被外敵攻占,它就能自己修復(fù)」。
自此,「再生」這顆種子在科學(xué)史上扎根發(fā)芽。
再生醫(yī)學(xué)的下一步進(jìn)展,離不開對人體結(jié)構(gòu)的理解。1543 年,文藝復(fù)興時(shí)期解剖學(xué)家,世稱「夜半盜尸人」的安德烈 · 維薩里(Andreas Vesalius)撰寫了著名的《人體結(jié)構(gòu)論(De humani corporis fabrica)》。
圖片來源:Wiki
這是一部徹底擺脫中世紀(jì)臆測、用解剖實(shí)證繪制的醫(yī)學(xué)巨著,書中精確描繪了骨骼、肌肉、血管、神經(jīng)等的結(jié)構(gòu),不僅首次讓人類真正「看清」了人體,也為研究器官的功能和可能的再生能力提供了地圖般的參考。
圖片來源:Wiki
如果說,是希波克拉底讓人類知道了「身體能修復(fù)」,那么維薩里則是讓人類第一次有機(jī)會科學(xué)地討論「如何修復(fù)」。
向著太陽飛翔
時(shí)間來到 18 世紀(jì),現(xiàn)代意義上的「自然科學(xué)」開始萌芽,人類永恒滿溢的探索欲開始流向整個(gè)自然界。
1744 年,日內(nèi)瓦動物學(xué)家亞伯拉罕 · 特倫布利(Abraham Trembley)在研究水螅時(shí),發(fā)現(xiàn)了一個(gè)驚人的現(xiàn)象:
把水螅從中間切開,兩段都能重新長成一個(gè)完整的個(gè)體;無論是頭部、尾部還是身體中段,被切下后都能重塑全身。
這是人類歷史上第一次通過實(shí)驗(yàn)證明「再生能力」的客觀存在和可重復(fù)驗(yàn)證。這一發(fā)現(xiàn)不僅震撼了當(dāng)時(shí)的科學(xué)界,也為后世的再生研究指明了一條方向:
將視線躍過人類自身的局限性,從那些「能再生」的生物身上尋找契機(jī)。
圖片來源:Wiki
19 世紀(jì)末到 20 世紀(jì)初,顯微鏡技術(shù)的進(jìn)步讓科學(xué)家進(jìn)一步看到了「生命的最小單位」——細(xì)胞。人們開始意識到,再生并不是憑空發(fā)生的,而是依靠某些特殊的細(xì)胞完成的。
早在 1908 年,俄裔美國科學(xué)家亞歷山大 · 馬克西莫夫(Alexander Maximov)便首次提出了「干細(xì)胞(stem cell)」的概念,認(rèn)為這種細(xì)胞既能自我復(fù)制,又能分化成不同類型的細(xì)胞。
圖片來源:Wiki
干細(xì)胞的意義自然不用學(xué)霸君贅述——作為「萬能的生物零件倉庫」,只要有足夠的干細(xì)胞,理論上就能生產(chǎn)出身體需要的各種組織,甚至器官。
自此以后,再生醫(yī)學(xué)研究開始進(jìn)入細(xì)胞和分子層面的深度探索。
穿透迷霧的晨光
20 世紀(jì)末以來,人類的再生醫(yī)學(xué)迎來了百花齊放的發(fā)展。其中最為人熟知的兩次進(jìn)展,堪稱具有劃時(shí)代的意義:
1998 年,美國威斯康星大學(xué) James Thomson 的研究團(tuán)隊(duì)首次成功分離并培養(yǎng)出人類胚胎干細(xì)胞。這種細(xì)胞幾乎可以變成身體的任何一種細(xì)胞,意味著在實(shí)驗(yàn)室里培養(yǎng)「備用組織」不再只是幻想。
圖片來源:Wiki
而在此后的 2006 年,日本科學(xué)家山中伸彌發(fā)明了「誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPS 細(xì)胞)」技術(shù)。這種方法目的在于將成熟細(xì)胞「重編程」,讓它們回到類似胚胎干細(xì)胞的狀態(tài)。
圖片來源:諾貝爾獎(jiǎng)官網(wǎng)
這種方法不僅避免了倫理爭議,還能用病人自己的細(xì)胞來培養(yǎng)所需組織,大大降低了排斥反應(yīng)的風(fēng)險(xiǎn);山中伸彌也因這一成就于 2012 年摘得諾貝爾生醫(yī)獎(jiǎng)。
某種意義上,正是以上兩項(xiàng)成果讓再生醫(yī)學(xué)從「理論探索」正式跨入「落地應(yīng)用」。如今,人造膀胱、再生氣管、牙齒再生等「天方夜譚」都已逐步推向臨床。
一切「看起來」都欣欣向榮。
那么,代價(jià)呢?
學(xué)霸君想起自己還在上大學(xué)的時(shí)候便讀過這篇新聞:那位實(shí)操了「再生氣管」手術(shù)的醫(yī)生,他用他的激進(jìn)和這項(xiàng)并不成熟的技術(shù),害死了六名患者。
圖片來源:the guardian
又比如,2018 年美國佛羅里達(dá)州 12 名患者在接受「臍帶血干細(xì)胞」的注射后,病情反而加重。僅半年之前,3 名患者在接受眼部干細(xì)胞療法后失明。
圖片來源:澎湃新聞
類似的案例甚至并不少見。自 2012 年山中伸彌摘得諾獎(jiǎng),時(shí)任日本首相安倍晉三便推行了一系列法律法規(guī),取消了再生醫(yī)學(xué)療法的臨床試驗(yàn)要求;
圖片來源:nature
這樣做的代價(jià)用腳后跟都能想到。據(jù)
Nature報(bào)道,日本已批準(zhǔn)的一種干細(xì)胞治療脊髓損傷的療法,其有效性證據(jù)明顯不足,且不論缺少雙盲實(shí)驗(yàn),甚至還有可能導(dǎo)致危險(xiǎn)的肺部血栓問題。
圖片來源:nature
荒誕的是,就連山中伸彌本人也看不下去這種不負(fù)責(zé)任的「浮夸風(fēng)」了,他呼吁道:
「科學(xué)家也應(yīng)該盡最大努力使臨床試驗(yàn)盡可能客觀和科學(xué)?!?/strong>
可在「再生」的強(qiáng)力誘惑和資本市場的逐利之下,「科學(xué)家要尊重科學(xué)」有時(shí)甚至都成了一種虛妄。
大量的虛假療法、不負(fù)責(zé)任的宣傳、不計(jì)后果的試驗(yàn),人類對再生技術(shù)產(chǎn)生了前所未有的迷茫和恐懼——
這也是兩千年以來頭一次。
從希波克拉底的醫(yī)學(xué)觀察到特倫布利的水螅實(shí)驗(yàn),從馬克西莫夫的干細(xì)胞概念到 iPS 細(xì)胞的問世,再到如今我們對視黃酸機(jī)制的探索,人類憑著一腔熱血和無盡的好奇心,一步步踏上了那如同「神跡」的道路。
但縱使今天的再生醫(yī)學(xué)已不再停留于幻想,想要像神話中那樣斷臂「重生」,還有著相當(dāng)遙遠(yuǎn)的距離。
或許未來的某一天,我們真的能像金剛狼一樣,隨意操縱那幾近「永生」的再生能力——
但切莫讓對未來的激切盼望,在個(gè)別有心人的操縱之下,化作對眼前的恐懼迷茫。
參考資料
1.Weifeng Lin et al., Reactivation of mammalian regeneration by turning on an evolutionarily disabled genetic switch. Science 388, eadp0176(2025).
2.https://www.nature.com/articles/d41586-019-02847-3
3.https://www.nature.com/articles/d41586-019-00178-x
4.https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_2770212
5.https://www.theguardian.com/science/2016/mar/23/superstar-doctor-fired-from-swedish-institute-over-research-lies-allegations-windpipe-surgery
題圖來源:圖蟲創(chuàng)意
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