再生医学杂志

再生模型

再生可以说是已知存在的最鼓舞人心的生物现象之一。西方经典的历史上充满了许多不加区别的、强大的再生对人类心灵施加的例子。例如，当拉扎罗·斯帕兰扎尼 (Lazzaro Spallanzani) 于 1768 年报道断头蜗牛能够再生头部时，科学家、哲学家和公众都在他们的花园里搜寻，试图复制这一令人着迷的实验 (Odelberg, 2004)。人们还发现，蝾螈可以再生四肢和尾巴（包括脊髓），而涡虫则可以从小的身体碎片再生出整个动物。尽管人们长期以来对这个生物学问题感兴趣，并且知道各行各业的动物都具有再生能力，但我们仍处于用细胞、分子和机制术语描述这些事件的早期阶段。然而，解决再生问题的遗传和分子工具正在迅速改进。除了通常引起的好奇心之外，对再生的研究和理解还可以极大地影响医学实践。

同样相关的是对干细胞研究的理解，这些未分化的细胞有能力无限地自我更新并产生特殊的细胞类型。虽然胚胎干细胞分裂并最终产生身体所有分化的细胞类型，但来自特定组织的成体干细胞通常谱系仅限于一组特定的细胞类型。为了让成年动物用缺失结构的精确副本替换缺失的结构，显然必须重新部署发育程序。然而，细胞通讯和增殖的动力学有很大不同，所涉及的细胞类型也有很大不同。为了实现再生，成年动物可能会引发分化细胞的增殖、储备干细胞的激活、自我更新能力有限的新干细胞（祖细胞）的形成，或这些策略的组合。

成年动物中的哪些细胞会分裂和分化以替代再生反应期间所需的多种细胞类型？虽然这是一个非常基本的问题，确实是连续几代生物学家不断提出和重新提出的问题，但它对实验攻击的弹性已被证明是令人惊讶的，并且在许多情况下相当令人沮丧。尽管如此，显然不同的组织使用不同的策略来实现组织修复或再生。例如，脊椎动物的肝脏在去除两个肝叶后会进行代偿性再生，从而使剩余的肝叶增殖以重新获得原始的组织块，而无需替换丢失的肝叶。事实上，再生可以是补偿性的（肝脏）、组织特异性的（心脏、骨骼肌、肝脏、胰腺、晶状体、视网膜），也可以重建包含多种组织和器官类型的复杂结构（例如，四肢、鳍、尾巴） 。研究人员研究再生模式生物的目标是发现这些动物如何自然地完成恢复因创伤而失去的身体部位这一看似不可能的任务。