脊椎动物器官再生，何以实现？

简介

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　　长期以来，科学界有个悬而未决的问题：脊椎动物能不能在完全没有残留组织的情况下，再造一个器官？特别是胸腺——作为免疫系统的关键器官，它在大多数动物中只具备有限的修复能力，且必须依赖残存的胸腺结构或祖细胞。所以，想要彻底切除胸腺，再让它完全长出来，几乎没人相信能做到。

　　但奇迹还是发生了。日前，首都医学科学创新中心研究人员携手马萨诸塞大学医学院团队首次证实，在无任何组织残留的条件下，脊椎动物能够完全再生一个复杂的淋巴器官——胸腺。而给科学家带来希望的是俗称六角恐龙的墨西哥钝口蝾螈，这个以断肢再生闻名的超级生物，再一次刷新了人类的认知。

　　为了探究这个问题，科学家以再生能力极强的墨西哥钝口蝾螈为研究模型，完成了一系列近乎苛刻的实验：精准彻底的胸腺全切术、连续高分辨率时序成像、单细胞组学、功能性验证以及基因功能缺失实验，系统性地追踪并证实了胸腺再生的完整动态过程。从手术到数据，耗费多年，当数据最终呈现时，团队只剩下震惊：35天后，墨西哥钝口蝾螈长出了一个全新的胸腺——形态一样、细胞类型一样，连功能都和原生的一模一样。功能性移植实验进一步证明：再生胸腺能够长期招募造血祖细胞，持续生产可迁移的功能性T细胞。它不是“长了个样子”，而是真的重新开始工作了。

　　那么，驱动这一惊人再生过程的关键信号是什么？

　　通过单细胞RNA测序技术绘制胸腺再生阶段图谱，评估了其多样化细胞群体的再现，并鉴定了这一过程中的关键分子驱动因子，研究团队发现，Foxn1，作为胸腺发育的关键调控因子，对于胸腺大小和完整的T细胞产量仍然至关重要，但令人惊讶的是，它并非启动再生的“开关”。

　　相反，真正的“钥匙”，来自两个信号通路：骨形态发生蛋白(BMP，已知影响哺乳动物胸腺稳态)和一个较少被理解的“再生启动器”——中期因子(Midkine，MDK)。研究显示，阻断MDK会显著抑制再生，而经典的WNT信号通路在这一过程里居然并不需要。团队表示：“损伤后MDK的瞬时爆发，是整个再生程序启动最清晰的分子线索。”这意味着，我们第一次找到了一个可以启动脊椎动物免疫器官重建的“主控按钮”。

　　专家表示，该研究是生物学领域的重大突破。它是首个脊椎动物复杂淋巴器官原位再生案例，具有深远的转化医学价值。因为，科学家在墨西哥钝口蝾螈身上发现的两个关键“开关”——中期因子与骨形态发生蛋白信号通路，有望成为未来修复胸腺的“钥匙”。

　　简单来说，如果能找到安全方法，在人体内激活类似的信号通路，就有可能帮助那些胸腺受损的人群——比如做过胸腺手术的儿童，患有特定免疫缺陷的患者，或是随着年纪增长免疫力下降的老年人——重新激活或增强胸腺功能，帮助身体重新拥有强大的免疫细胞“制造工厂”。

　　这不仅是一个实验室里的发现，它已指向了一条清晰的药物研发路径：弄清启动再生的“种子细胞”是什么；揭示再生器官大小和位置如何被精准调控；探索这种强大再生能力与人类胸腺自然衰老之间的关系；验证相关信号通路在哺乳动物身上是否同样有效……

　　随着探索的深入，科学家将加速推动针对性的靶向药物或细胞疗法走向临床，让这项研究真正造福人类健康。

　　(本报记者 崔兴毅)

　　《光明日报》( 2025年12月11日 16版) 【编辑:胡寒笑】