Science：补充视黄酸可促进小鼠体内的组织再生

来源：100医药网 2025-07-24 12:42

在一项新的研究中，来自北京生命科学研究所等研究机构的研究人员对具有再生能力的哺乳动物（兔子、山羊和非洲刺鼠）与不具备再生能力的小鼠和大鼠进行了比较基因组分析。

某些脊椎动物如蝾螈和鱼类能够精确再生复杂的组织结构。失去的肢体可以重新长出，受损的心脏或眼睛可以修复。蝾螈在修复受损组织方面如此出色，甚至脊髓损伤导致神经运动连接中断的情况也能恢复。

哺乳动物偶尔也会展现出再生能力。鹿角和山羊角便是活体组织再生的例子。小鼠若失去指尖，也能重新长出。健康的人类肝脏在组织损失达70%的情况下，可在数周内再生至接近原有大小。

然而，在大多数情况下，哺乳动物似乎已经用疤痕代替了古老的组织再生能力，这种交换通过闭合和密封伤口来增加受伤后的即时存活。

耳部组织再生此前已在特定品系的Murphy Roths Large小鼠中进行研究，这些小鼠能够通过无疤痕再生闭合2毫米的耳部穿孔。它们能够再生耳部组织中的软骨、真皮、表皮、毛囊，甚至神经，并显示出修复心脏损伤的能力。兔子也具备再生耳部组织孔洞的能力，这表明该能力可能源自共同祖先。

兔子和小鼠是具有共同祖先的亲缘物种，其共同祖先约在9000万年前与人类灵长类祖先分化。数百万年的独立进化使再生基因本身保持完整，但重新调控了其表达方式，导致大多数啮齿类动物丧失了祖先的再生反应，而少数小鼠和兔子谱系仍保留了这一能力。

在一项新的研究中，来自北京生命科学研究所等研究机构的研究人员对具有再生能力的哺乳动物（兔子、山羊和非洲刺鼠）与不具备再生能力的小鼠和大鼠进行了比较基因组分析。相关研究成果发表于《科学》杂志。

通过分析这些哺乳动物耳廓损伤的恢复过程，研究人员利用单细胞RNA测序、空间转录组学分析、批量RNA测序、ChIP-seq、ATAC-seq和Micro-C等技术，识别了伤口诱导的成纤维细胞（组织再生中至关重要的专门细胞）中的基因活性差异。

再生结果在10只兔子和10只不具备再生能力的实验室小鼠中进行了评估。小鼠确实形成了初始的芽基样的细胞簇，表明具有再生潜力，但随后仅形成轻度疤痕而未能实现组织再生。

遗传分析指出小鼠与兔子模型可能存在差异。兔子体内再生前会积累视黄酸，其中视黄酸由视黄醛通过一种名为Aldh1a2的酶合成。小鼠虽也表达Aldh1a2酶，但其表达量极低且不足以产生显著量的视黄酸。

实验发现，单独补充视黄酸（而非其前体视黄醇）可完全恢复小鼠和大鼠的软骨及其他耳部结构再生。相反，抑制视黄酸合成会阻碍兔子的再生过程，从而证实了其关键作用。

哺乳动物再生的进化

研究人员创建了携带来自兔子的调节性增强子AE1的转基因小鼠。插入这个单一基因元件后，Aldh1a2的表达在受伤后增加，并诱导软骨和其他耳部结构的再生。

转基因小鼠的耳部再生程度与因灌注视黄酸而让耳朵完全恢复的小鼠相比不完整，这表明可能需要额外的增强子和启动子相互作用来继续初始受伤后的再生过程。

遗传分析识别出受伤后再生所需的调控元件，这些调控元件在不具备再生能力的物种中已失活。重新激活这一基因开关可诱导受损结构再生，而通过补充视黄酸绕过这种遗传机制的效果更佳。

这些研究结果应该会激发一波再生医学研究的浪潮，通过挖掘潜在的休眠机制来避免瘢痕形成，从而使受损的头发、皮肤、神经和软骨组织再生。（100yiyao.com）

参考文献：

Weifeng Lin et al, , Science (2025). DOI: 10.1126/science.adp0176.

Switching on a silent gene revives tissue regeneration in mice

https://phys.org/news/2025-06-silent-gene-revives-tissue-regeneration.html

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