再生是人類永恒的夢(mèng)想，但令人掃興的是，現(xiàn)實(shí)中人類的再生能力非常弱。還能挽救一下嗎?

日前，中國(guó)科學(xué)家在《細(xì)胞發(fā)現(xiàn)》上發(fā)表了一篇論文，指出一種常見(jiàn)的小分子化合物能顯著促進(jìn)哺乳動(dòng)物的組織再生：加速傷口修復(fù)，促進(jìn)毛發(fā)生長(zhǎng)，增強(qiáng)老年個(gè)體的生理機(jī)能，甚至患有肝纖維化、心肌梗塞、關(guān)節(jié)炎的個(gè)體都可能從中獲益。

更令人振奮的是，這是一種很安全的內(nèi)源物質(zhì)，在母乳中大量存在。

尋找“再生”的秘密法寶

“再生”這個(gè)詞聽(tīng)起來(lái)很“科幻”，但其實(shí)人們的身體每時(shí)每刻都在“再生”：傷口修復(fù)、疾病自愈、長(zhǎng)出新的頭發(fā)和指甲……

但自然界不同個(gè)體的再生能力差異極大。比如，同樣是摔傷，年輕人個(gè)把月就能康復(fù)，老年人卻很難恢復(fù)如初。

跨物種比較就更氣人了。蚯蚓被攔腰砍斷能重生，蠑螈的肢體被切除后也能完整再現(xiàn)。而哺乳動(dòng)物則大多沒(méi)有能完全再生的器官，唯一的例外是鹿角——鹿角每年都會(huì)脫落，第二年再長(zhǎng)出來(lái)。

有一群科學(xué)家對(duì)這種再生潛力的巨大差異非常感興趣，希望“向低等動(dòng)物學(xué)習(xí)，向年輕個(gè)體學(xué)習(xí)”，尋找促進(jìn)再生的秘密鑰匙。這個(gè)研究團(tuán)隊(duì)的成員來(lái)自中科院動(dòng)物研究所、中科院北京基因組研究所(國(guó)家生物信息中心)、首都醫(yī)科大學(xué)宣武醫(yī)院、北京醫(yī)院、北京大學(xué)第三醫(yī)院等機(jī)構(gòu)。

他們首先建立了一個(gè)多元集合，包括蠑螈斷肢再生的芽基、鹿茸干細(xì)胞、年輕和年老食蟹猴的多種組織(腦、心臟、肝臟、肌肉、腎臟、脂肪、皮膚、血液)以及年輕和衰老的人類間充質(zhì)干細(xì)胞。

根據(jù)這些材料，研究者繪制出一幅跨物種、跨年齡、跨組織的多種細(xì)胞類型的代謝圖譜。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，那些再生能力強(qiáng)的生物樣本中，富集了更多的多胺、嘧啶和脂肪酸代謝通路的代謝小分子。

這些通路提示一批代謝物可能促進(jìn)組織再生。經(jīng)過(guò)細(xì)致篩選，他們將目光鎖定在一種叫做尿苷(Uridine)的小分子代謝物上。

喚醒生機(jī)的小分子

體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，尿苷能有效提升人類間充質(zhì)干細(xì)胞的自我更新能力。

但真正的考驗(yàn)還是體內(nèi)實(shí)驗(yàn)：在活生生的動(dòng)物身上，尿苷還能發(fā)揮這種作用嗎?

還真行。

研究人員制作了5種小鼠組織損傷模型，分別通過(guò)注射、涂抹、口服等合適的方式，讓這些小鼠攝入尿苷。

在肌肉損傷模型中，尿苷有效提升了肌肉的再生修復(fù)能力、緩解了損傷引起的炎癥反應(yīng)，同時(shí)增強(qiáng)了小鼠的肢體抓力和全身運(yùn)動(dòng)能力。

在肝臟纖維化模型中，尿苷緩解了四氯化碳誘導(dǎo)的肝纖維化，有效改善了肝功能的多個(gè)生理指標(biāo)。

在毛發(fā)再生模型中，尿苷處理可以刺激毛囊提前進(jìn)入生長(zhǎng)期，從而促進(jìn)毛發(fā)的生長(zhǎng)。

在心肌梗塞模型中，尿苷能有效緩解急性炎癥、提升受損傷心臟的收縮能力。

在關(guān)節(jié)炎模型中，尿苷可以促進(jìn)關(guān)節(jié)軟骨再生、提升小鼠的關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)能力。

接下來(lái)，研究人員又給老年小鼠喂食2個(gè)月的尿苷，從20月齡喂到22月齡，相當(dāng)于人類的60歲到70歲。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，跟對(duì)照組相比，尿苷處理組的小鼠老當(dāng)益壯，肢體抓力和運(yùn)動(dòng)能力也有了顯著提升。

那么尿苷究竟是一種什么物質(zhì)呢?

尿苷全稱是尿嘧啶核苷。RNA有4類堿基：A、U、G、C。其中的U就指尿嘧啶。尿嘧啶加上一個(gè)核糖，就變成了尿苷，因此它其實(shí)是RNA組成成分的前體，普遍存在于各類生物體內(nèi)。

此外，尿苷還是卵磷脂的前體，而卵磷脂是細(xì)胞膜的重要組成部分。在具有大量膜成分的細(xì)胞能量工廠——線粒體中，也富集了大量卵磷脂。

之前有研究顯示，尿苷在母乳和嬰兒的大腦中，含量很豐富。在常見(jiàn)食物中，尿苷含量較高的包括蘑菇、西藍(lán)花、燕麥等蔬菜谷物，肝、胰等內(nèi)臟以及魚(yú)類等。

為進(jìn)一步證明這種物質(zhì)與衰老過(guò)程相關(guān)，研究者采集了年輕人和老年人的血液，發(fā)現(xiàn)老年群體血液中的尿苷含量的確顯著下降。

為組織再生提供“磚瓦”

就像在廢墟上重建大樓，再生是需要材料和能量的?？茖W(xué)家推測(cè)，尿苷作為合成細(xì)胞膜的重要成分，為組織再生提供了“磚瓦”;而尿苷還能增強(qiáng)線粒體活性，這又為“起重機(jī)”提供了動(dòng)力。

值得一提的是，早在2016年，美國(guó)食品藥品監(jiān)督管理局(FDA)就批準(zhǔn)用尿苷來(lái)緩解化療患者的副反應(yīng)。

“作為一種人體內(nèi)源的代謝產(chǎn)物，尿苷的安全性應(yīng)該比較理想。FDA批準(zhǔn)產(chǎn)品上市也進(jìn)一步證明了這一點(diǎn)。”論文第一作者、中科院動(dòng)物研究所博士研究生劉尊鵬對(duì)《中國(guó)科學(xué)報(bào)》說(shuō)。

但科學(xué)家們也一再?gòu)?qiáng)調(diào)，關(guān)于尿苷的具體適應(yīng)癥、有效性和安全性還需要進(jìn)一步仔細(xì)的研究。

“這項(xiàng)研究的一個(gè)意義在于，證明機(jī)體再生并不是大家想象中遙不可及的科幻情節(jié)，它是可以被干預(yù)、被促進(jìn)的，可能一個(gè)單一的內(nèi)源小分子代謝物就能實(shí)現(xiàn)這種調(diào)控。”論文通訊作者之一、中科院動(dòng)物研究所研究員劉光慧說(shuō)。(記者 李晨陽(yáng))

關(guān)鍵詞： 機(jī)體再生密碼 再生能力 細(xì)胞發(fā)現(xiàn) 小分子化合物