eLife：想擁有壁虎一樣強大的再生能力嗎？免疫細胞是關鍵

壁虎的尾巴斷了，能快速地長出一條新的。而人類的手指受了傷只能留下一條疤痕。一些動物強大的再生能力令人類艷羨不已。近日，一項發表於eLife上的研究為人類組織再生帶來了新希望，來自肯塔基大學的一個團隊發現，在傷口癒合和產生瘢痕過程中扮演重要角色的一種免疫細胞——巨噬細胞，對於哺乳動物複雜組織再生也至關重要。這項研究提示在不久的將來或許能通過免疫細胞幫助刺激人類的組織再生。

該研究的資深作者，英國藝術與科學學院生物學教授Ashley Seifert說：「由於幾乎沒有可以研究的對象，我們對哺乳動物的再生過程知之甚少，我們對器官再生的大多數了解來自於對無脊椎動物、兩棲動物和魚類的研究。如果我們想將基礎再生生物學中的知識應用於人類，就需要了解哪種細胞和分子參與調節哺乳動物中的自然再生過程。」

科學家們一直試圖理解，為什麼一些動物，如蠑螈和斑馬魚，在受傷後能夠重新長出新的身體部位，而其他一些動物，比如人類只能產生瘢痕組織。Seifert的實驗室在八年前了解到非洲刺毛鼠是能夠進行複雜組織再生的少數哺乳動物模型之一，這種小鼠吸引了研究人員的目光。但為何刺毛鼠和非再生的普通實驗室小鼠受傷時會出現截然不同的癒合反應，研究人員對此仍不了解。Seifert和他的同事決定探究在刺毛鼠中觀察到的再生反應與實驗室小鼠中觀察到的典型瘢痕形成反應相比，炎症環境有何不同。雖然兩種小鼠在未受傷時的白細胞特徵相同，但是損傷引起了不同的局部反應。

「我們想知道免疫細胞是否對刺毛鼠中的組織再生有調節作用，」該研究的主要作者Jennifer Simkin說，「將刺毛鼠與普通家鼠比較，我們發現再生期間活躍的巨噬細胞亞型不同於瘢痕形成過程中活躍的巨噬細胞。」

研究人員通過減少非洲刺毛鼠耳垂中的巨噬細胞，發現這些細胞對受傷時發動再生反應是必須的。當研究人員讓巨噬細胞重新進入傷口部位時，再生反應就會發生。當研究小組在癒合組織中觀察不同類型的巨噬細胞時，他們發現促炎型巨噬細胞在瘢痕形成期間十分豐富，但在再生期間非常罕見。

利用Clodronate Liposomes清除巨噬細胞抑制了再生反應

肯塔基大學脊髓和腦損傷研究中心生理學副教授John Gensel說：「越來越多的研究人員意識到巨噬細胞在再生和病理功能中都發揮著重要作用。這項新研究結果意味著我們的模型中的巨噬細胞激活有利於再生過程，下一步是確定再生所必需的巨噬細胞激活的組分。我們正在積極開發選擇性激活巨噬細胞的臨床可行的療法，確認巨噬細胞激活的可靶向部分將為人類組織再生的探索開闢新方向。」

該研究小組的結果證明炎症細胞在調節再生反應中的重要作用。下一步是探索這些不同類型的巨噬細胞，以及局部組織環境如何改變響應損傷的細胞類型。研究希望能通過探索這些細胞機制促進發展恢復人體損傷組織的新的臨床方法。

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參考資料1）Macrophages are necessary for epimorphic regeneration in African spiny mice

2）UK researchers identify macrophages as key factor for regeneration in mammals

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