近期机体组织再生研究新成果！

本文中，小编整理了多篇重要研究成果，共同聚焦科学家们近年来在机体组织再生研究领域取得的新进展，分享给大家！

图片来源：Wikipedia

【1】Science：科学家发现前列腺自我再生机制

doi：10.1126/science.aay0267

晚期前列腺癌的标准治疗方法是雄激素阻断疗法。雄激素是促进前列腺细胞生长的激素；用药物或手术移除它们会导致前列腺萎缩90%。然而，残留的细胞最终可以再生肿瘤，当它们再生时，肿瘤通常会对进一步的激素治疗产生抵抗。它也更有可能扩散到其他器官(转移)。

来自纪念斯隆-凯特琳癌症中心（MSK）的研究人员进行的一项新研究为我们提供了前列腺是如何快速再生的线索。而且这与科学家们最初的预期的结果不同。"大多数人，包括我在内，都希望能找到负责腺体再生的罕见的干细胞群，"MSK人类肿瘤和发病机制项目主席Charles Sawyers说道，他也是近日发表在《科学》(Science)杂志上的这项研究的通讯作者。"但事实并非如此。"相反，他说，几乎所有在激素剥夺治疗后仍然存在的细胞都有助于前列腺的再生。这些细胞大部分是腔细胞，它们形成中空器官的内部。这些发现对医生如何看待前列腺癌治疗有一定的启示作用。

【2】Hepotology： 科学家们发现影响术后肝脏再生的关键蛋白

doi：10.1002/hep.31232

近日，巴塞罗那大学医学院和CELLEX生物医学研究中心的研究人员与悉尼大学，伦敦大学和Sant Joan deDéu研究所的科学家合作，发现了一类关键的蛋白质，对于保证移植或肝手术后肝脏的恢复和再生至关重要。由生物医学系Carles Rentero和Carles Enrich领导的这项研究显示，如果蛋白Annexin A6（AnxA6）缺失，则在切除手术（去除一部分器官）后肝脏再生是不可能的，这些结果发表在Hepatology杂志上，可能会对未来治疗肝损伤的治疗策略产生影响。

这项研究与全世界越来越多的肝病患者“高度相关”。对于这些疾病，唯一的治疗方法是肝移植，通常是部分移植，然后它们需要器官完全健康地恢复。哺乳动物的肝脏具有在切除，创伤或中毒后以及在某些生理状况下（例如怀孕或哺乳期）恢复的能力。肝脏的这一特征是活体供体移植成功的基础。在这项研究中，研究人员研究了AnxA6在小鼠中的功能。结果表明，在没有AnxA6蛋白的小鼠中，肝脏切除后该器官的再生受到了影响，从而导致动物死亡。

【3】Nature：脂肪酸控制骨骼干细胞再生

doi：10.1038/s41586-020-2050-1

万一发生骨折，血液中的脂肪酸会向干细胞发出信号，使它们向成骨细胞发展。如果附近没有血管，则干细胞最终会形成软骨组织。这一现象表明，血管中特定营养物质直接影响干细胞发育的方向。相关结果由来自哈佛大学的研究者们发表在最近的Nature杂志上。

骨折后的修复是由骨骼祖细胞（skeletal progenitor cells）介导进行的。这群干细胞虽然已经发生一定程度的分化，但仍然可以发展成不同类型的骨骼细胞。骨骼愈合存在两种方式：当骨折程度较小时，祖细胞发展为成骨细胞；而当骨折较大时，祖细胞发展为软骨细胞。此软骨组织随后被骨组织取代。直到现在，科学家们还不知道祖细胞是如何决定要成为骨细胞还是软骨细胞。研究者表示，我们猜测血管在其中起着诱导分化的作用。这项关于小鼠的研究证实了作者的假设：当骨折周围的血管被阻塞时，就会形成软骨组织。否则则会分化产生新骨骼。

【4】Science：发现包围着毛囊的平滑肌在头发再生中起关键作用

doi：10.1126/science.aax9131

避免秃头的最佳方法是首先防止头发掉落。如今，在一项新的研究中，来自美国西奈山伊坎医学院等研究机构的研究人员取得的一项关于新头发生长的发现可能有助于男性一辈子都留着头发，相关研究结果近期发表在Science期刊上。

研究者表示，我们的主要发现是一种以前不为人知的包围着毛囊的平滑肌，它被称为真皮鞘（dermal sheath）；在每根人类头发的生命周期中，新的毛干（hair shaft）是由所谓的真皮乳头细胞（dermal papilla cell）产生的。这些特化细胞从生长中毛囊的底部缓慢地向上移向在毛囊尖端发现的干细胞。这些研究人员解释道，这些毛囊干细胞从附近的真皮乳头细胞接收信号，“从而开启下一个生长阶段并形成新的毛干，而之前的毛干会脱落”。但是，有时，这种细胞间合作关系会受到破坏，这可能就在脱发中起作用。

【5】eLife：心脏再生领域新突破

doi：10.7554/eLife.42762

冠心病成为致命性疾病的原因之一是心脏组织中会积聚液体并形成疤痕，从而阻止心脏的正常收缩以及心脏向身体提供新鲜血液的能力。如果疤痕产生的过多，则会导致心力衰竭的发生。

对此，来自CHLA Saban研究所的研究员Michael Harrison博士希望通过对斑马鱼的研究来找到心脏再生的秘密。

Harrison博士说：“我们对斑马鱼感兴趣是因为它们的心脏具有惊人的再生能力。斑马鱼可以清除受损的心脏组织，并用新鲜的，功能正常的心肌细胞代替。”然而，其中的分子机制目前并不完全清除。Harrison博士的研究目标是揭示斑马鱼从心脏损伤中恢复的机制。相关结果可能有助于为患有先天性心脏缺陷的婴儿或遭受心脏病的患者开发新的治疗方法。

图片来源：Science Translational Medicine, 2019, doi:10.1126/scitranslmed.aaw6419

【6】Science子刊：治疗先天性心脏病有戏！β受体阻滞剂可促进婴儿心肌再生

doi：10.1126/scitranslmed.aaw6419

外科手术可以在婴儿出生后不久修复先天性心脏缺陷，但是这些婴儿将在一生当中具有更高的心力衰竭风险。然而，在一项新的研究中，来自美国匹兹堡大学的研究人员报道β受体阻滞剂（β-blocker）可能作为外科手术的补充，促进婴儿心肌再生，并且减轻先天性心脏病的持久影响。相关研究结果发表在Science Translational Medicine期刊上。

研究者表示，问题不再是‘我们可以拯救这样的婴儿吗？’。对我们的年轻患者而言，他们面临的挑战是我们想要让他们的寿命变得较长，在理想情况下与没有心脏病的人一样长。”对于一种相对常见的称为“法洛四联症（Tetralogy of Fallot）”的先天性心脏缺陷，对它的治疗通常需要在婴儿3～6个月大的时候进行外科手术，这时心肌细胞正好处于生产高峰期。在最初的几个月中，心脏功能下降可能导致这些婴儿错过构建心肌的重要机会。

文章中，研究人员收集了来自12名接受矫正外科手术的法洛四联症婴儿的心脏组织，结果发现这些组织样本中有一半以上的心肌细胞已开始分裂，在这个过程的中途停滞下来，就像连体双胞胎一样。最终结果就是心肌细胞整体减少，这使得心脏在以后更容易受到损伤。

【7】Cell Stem Cell：揭示YAP在肝脏上皮稳态和再生中起着至关重要的作用

doi：10.1016/j.stem.2019.04.004

肝脏是身体内以代谢功能为主的一个器官，并在身体里面起着去氧化、储存肝糖、分泌性蛋白质的合成等作用。肝脏也制造消化系统中之胆汁。肝脏在损伤后可以大量再生，而且作为两种主要的上皮细胞类型，肝实质细胞（hepatocyte）和胆管上皮细胞（biliary epithelial cell， BEC）在肝实质再生中起重要作用。除了代谢功能外，BEC细胞还显示出巨大的可塑性，在某些情况下可以促进肝脏的重新定植。

在一项新的研究中，来自美国和荷兰的研究人员进行了单细胞RNA测序，以探究BEC细胞和肝实质细胞在稳态时和在遭受损伤后的异质性。他们发现了显著的稳态BEC细胞异质性，这反映了一种YAP依赖性程序的波动激活，但并未发现转录上定义的祖细胞样BEC细胞的证据，相关研究结果近期发表在Cell Stem Cell期刊上。这种转录特征确定了稳态时的动态细胞状态，并且对损伤作出高度的反应性。YAP信号是由生理水平的胆汁酸（bile acid， BA）诱导的，也是BEC细胞在暴露于胆汁酸下存活下来所必需的，此外也是在遭受损伤时肝实质细胞重编程为胆管祖细胞（biliary progenitor）所必需的。

【8】PNAS：揭示新生小鼠心脏再生之谜

doi：10.1073/pnas.1905824116

长期以来，心脏病患者寻求的圣杯一直是一种再生健康心脏组织的方法，但到目前为止，重建受损心脏所需的基本构件仍然难以找到。如今，在一项新的研究中，来自美国德克萨斯大学西南医学中心的研究人员揭示了在目前已知在受伤后重新长出大部分心脏组织的唯一哺乳动物---新生小鼠---中心脏再生的分子机制。相关研究结果发表在PNAS期刊上。

新生小鼠长期以来一直保持着再生大约15%的心室组织的秘密，这种能力发生在出生后大约7天的短暂窗口内。一旦过了这个窗口期，心脏细胞就会成熟，小鼠就会永远失去重新长出受损心脏区域的能力。这项研究正在德克萨斯大学哈蒙再生科学与医学中心进行，科学家们已在这里发表了一系列关于心脏再生方面的突破性研究结果。2011年通过与另一个美国研究小组合作，德克萨斯大学研究人员在世界上首次宣布新生小鼠能够重新长出大量心脏组织。这些较小的小鼠通过再生新的心肌细胞重新启动它们的心脏再生。

【9】Nat Commun：利用干细胞治疗心肌梗塞有戏！新型双干细胞疗法促进心脏再生

doi：10.1038/s41467-019-11091-2

作为由严重心血管疾病引起的医疗紧急事故，心肌梗塞（MI）对心脏造成永久性的危及生命的损伤。在一项新的研究中，来自中国香港城市大学和韩国天主教大学等研究机构的研究人员开发出一种双管齐下的方法：利用两种类型的干细胞同时再生心肌细胞和心脏血管系统。这一发现为开发出一种修复发生心肌梗塞的心脏（下称MI心脏）的疗法提供了希望，而且一旦开发成功，这种疗法有望作为对重症患者进行现有的复杂且危险的心脏移植的替代方案。相关研究结果近期发表在Nature Communications期刊上。

心肌梗塞是一种由心肌的冠状动脉供血不足引起的致命疾病。它导致心肌细胞（CM）的永久性损失和瘢痕组织形成，从而引起心脏功能的不可逆破坏，甚至心力衰竭。针对严重心肌梗死和晚期心力衰竭的治疗选择是有限的，心脏移植是最后的选择。但是，它风险很大，成本高，并且受限于合适的供者。因此，基于干细胞的疗法已成为一种有前途的治疗选择。

【10】Nat Cell Biol：揭示Rspo3-Lgr5轴同时调节抗菌防御和胃粘膜再生机制

doi：10.1038/s41556-019-0339-9

由R-spondin（Rspo）与Lgr家族成员结合激活的Wnt信号转导对于胃肠道干细胞更新至关重要。用幽门螺杆菌感染胃部会促进肌成纤维细胞分泌更多的Rspo，从而导致胃腺峡部中Wnt反应性Axin2+Lgr5？干细胞的增殖增加，最终导致胃腺增生。基底Lgr5+细胞也暴露于Rspo3，但是它们作出的反应仍不清楚。

在一项新的研究中，来自德国的研究人员证实与已知的Rspo3具有促有丝分裂活性相反的是，它诱导基底Lgr5+细胞分化为分泌细胞，这些分泌细胞表达intelectin-1等抗菌因子，并将它们分泌到胃腔中，相关研究结果发表在Nature Cell Biology期刊上；不论是剔除Lgr5+细胞还是敲除肌成纤维细胞中的Rspo3都会导致幽门螺杆菌在包括干细胞区室（即Wnt反应性Axin2+Lgr5？干细胞存在的地方）在内的胃腺中高度定植。相反，在基质中Rspo3的全身给送或过表达可清除胃腺中的幽门螺杆菌。（生物谷Bioon.com）

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