Science特刊：人體能不能完美修復與再生？

6月9日的Science推出了關於修復與再生（Repair and Regeneration）的專刊。討論修復與再生是希望能解決年齡帶來的皺紋和脆弱的膝蓋；以及疾病或損傷導致失明，傷口不癒合，心臟功能喪失等等問題。與蠑螈和渦蟲相比，人類與生俱來的再生能力是有限度的。我們會留下疤痕、活動性變差、功能減弱。這期特刊介紹了目前活躍的研究領域，以了解修復和再生的機制，著眼於治療的應用。

活躍的幹細胞群使腸道更新的工作相對迅速。然而，其他組織和器官，如哺乳動物的心臟和中樞神經系統，並沒有那麼容易重建。重組幹細胞的方法現在是豐富的，但我們還需要方法來刺激細胞的再生能力，提高細胞的存活。調節免疫系統既可以幫助和阻礙修復與再生。當再生是有限的，組織移植和生物修復可以提供替代路線。新興的概念和方法的進步，使我們更接近重建人體或甚至提高身體機能的目標。

本期特刊包含了四篇綜述，探索君將簡要地為您介紹一下綜述的內容：

自我修復的細胞

許多生物和組織表現出正常生理或者病理機制中癒合和再生所需的能力。然而，這些修復活動也可以在單細胞水平觀察到。其中人們對可以治癒膜破裂和重建受損或缺失的細胞結構的物理和分子機制，仍然知之甚少。本文綜述了目前用來了解傷口癒合和再生研究的一些模式生物，包括非洲爪蟾卵母細胞、衣藻、喇叭蟲。雖然許多懸而未決的問題仍然存在，闡明細胞如何修復自己是重要的。理解細胞生物學方面的機制，也有潛力將其用於治療人類疾病。

自我修復的細胞

炎症與代謝

創傷後組織修復是一個複雜的、代謝要求較高的過程。根據組織的再生能力和炎症反應的狀況，結果通常是不完美的，有一定程度的纖維化，這是由膠原結締組織異常積累決定的。炎性細胞在傷口部位有多種作用，促進傷口清創和產生趨化因子、代謝產物和生長因子。如果這個精心策劃的響應變得失調，傷口可以成為慢性或逐漸纖維化，影響組織功能，最終導致器官衰竭和死亡。在這篇綜述中，作者回顧了目前對炎症和細胞代謝在組織再生反應中的作用的認識，突出了有可能擴大治療前景的新概念，並簡要討論了重要的知識差距。

傷口中巨噬細胞的代謝途徑

視覺通路的再生

人類是高度依賴視覺的。視網膜神經節細胞（RGC）是連接眼睛大腦神的經元，損傷後不能再生，最終導致失明。這篇綜述中，作者回顧了視覺系統的再生和修復研究。內在生長發育的程序可以在RGCs重新激活，神經活動能促進RGC再生。即使在成人的大腦，連接眼睛和大腦的功能的再次形成是可能的。移植和基因治療可能取代或恢復死亡或受傷的視網膜神經元。視網膜修復可以在動物模型中恢復視力，在臨床上也有實用價值。在不久的將來，失明的人類患者中可能會出現某些形式的視力功能恢復。

移植RGC來恢復視力

心臟再生策略

雖然受損的骨骼肌具有很強的再生能力，但至少在哺乳動物中，心肌的再生能力較差。這種缺陷是由於缺乏心肌幹細胞，再加上限制成人心肌細胞進入細胞周期和完成分裂的障礙。最近對動物的研究有了新的見解：先天的再生能力增強，幹細胞和重新編程技術的革新，以及對心肌細胞遺傳程序和關鍵外在信號更清楚的了解。現在有促進心臟再生的方法有可能抵消心血管疾病的高發病率和死亡率。

通過心臟細胞增殖來再生的途徑

參考資料

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