人类附肢再生的新希望——Wnt5基因

　　

生物通报道：一只失去尾鳍的斑马鱼会在一周内很快长出新的尾鳍。与蜥蜴、蝾螈和青蛙一样，斑马鱼可以替换复杂的部位，比如说由多种细胞构成的尾鳍。冷血动物再生断尾巴等附属部位的机制一直是科学家饶有兴趣的研究课题。是否由这些简单生命形式进化而来的人类或者其它温血动物的基因中也隐藏着潜在的再生能力？

人类可以不断地更新血液成分、骨骼肌和皮肤，可以再生肝组织，重新修复骨骼、肌肉，以及角膜。弄清两栖动物和斑马鱼再生复杂部位的机制，有助于治疗人类心脏、脊髓、眼和手脚的损伤。已有实验找到一些斑马鱼重建尾鳍所需的基因和、细胞－细胞信息传递途径。

“受伤或者疾病部位的再生，”霍华德修斯医学研究所研究员、华盛顿大学（UW）药理学博士Randall Moon说，“涉及到创造扮演多种新角色的细胞。这些可以通过改编已经分化完全的细胞或者激活常驻干细胞实现。”

一种被称为Wnt/Beta-catenin信号途径的细胞－细胞信号传递，调节这些尚未发育的细胞（如 embryo forms）的命运。通过一系列信号级联反应，细胞等待对它们的召唤，告诉它们去往哪里协助胚胎形成，发育为何种类型细胞以及复制数量。这些信号流也通知成年人器官中的干细胞获得何种功能。一旦器官形成启动，就会出现限制信号防止其过度生长。

12月21日在线版《Development》一篇文章中，华盛顿大学（UW）研究人员实验证实Wnt/Beta信号途径还可以促进斑马鱼尾鳍再生。由另一种被称为Wnt5b的Wnt蛋白激活的另一种信号途径，可下调Wnt/Beta-catenin开启的基因表达，削弱细胞再生能力，抑制尾鳍再生。Wnt5b蛋白突变的斑马鱼再生尾鳍的速度极快。另一种相关蛋白——Wnt8过多，在尾鳍再生过程中也会促进细胞复制。Moon说：“我们确实可以通过开启这些基因，提高再生速度。”研究人员发现斑马鱼尾鳍再生过程中Wnt/Beta-catenin信号途径被激活，它是随后的胚基（blastema）祖细胞增殖必不可少的。

文章第一作者、UW研究生Cristi Stoick-Cooper认为人类不能形成胚基是缺失再生能力的原因。另一名共同第一作者 Gilbert Weidinger说：“我们的实验首次鉴别出一种抑制再生的基因(Wnt5b)。这非常有趣，这个基因可能也抑制哺乳动物和人类的再生能力。所以，如果我们找到干扰Wnt5b功能的方式，就有可能促进再生。”

Moon补充说已经在人类找到了开启、关闭生长和发育的相同基因，以及能够调节这种途径的药物，这些发现对研究人类再生能力修复受损器官起到直接的指导作用。（生物通记者 小粥）