尿苷|科学家破解机体再生密码

■采访人员 李晨阳
再生是人类永恒的梦想 , 但令人扫兴的是 , 现实中人类的再生能力非常弱 。还能挽救一下吗?
日前 , 中国科学家在《细胞发现》上发表了一篇论文 , 指出一种常见的小分子化合物能显著促进哺乳动物的组织再生:加速伤口修复 , 促进毛发生长 , 增强老年个体的生理机能 , 甚至患有肝纤维化、心肌梗塞、关节炎的个体都可能从中获益 。
更令人振奋的是 , 这是一种很安全的内源物质 , 在母乳中大量存在 。
寻找“再生”的秘密法宝
“再生”这个词听起来很“科幻” , 但其实人们的身体每时每刻都在“再生”:伤口修复、疾病自愈、长出新的头发和指甲……
但自然界不同个体的再生能力差异极大 。比如 , 同样是摔伤 , 年轻人个把月就能康复 , 老年人却很难恢复如初 。
跨物种比较就更气人了 。蚯蚓被拦腰砍断能重生 , 蝾螈的肢体被切除后也能完整再现 。而哺乳动物则大多没有能完全再生的器官 , 唯一的例外是鹿角——鹿角每年都会脱落 , 第二年再长出来 。
有一群科学家对这种再生潜力的巨大差异非常感兴趣 , 希望“向低等动物学习 , 向年轻个体学习” , 寻找促进再生的秘密钥匙 。这个研究团队的成员来自中科院动物研究所、中科院北京基因组研究所(国家生物信息中心)、首都医科大学宣武医院、北京医院、北京大学第三医院等机构 。
他们首先建立了一个多元集合 , 包括蝾螈断肢再生的芽基、鹿茸干细胞、年轻和年老食蟹猴的多种组织(脑、心脏、肝脏、肌肉、肾脏、脂肪、皮肤、血液)以及年轻和衰老的人类间充质干细胞 。
根据这些材料 , 研究者绘制出一幅跨物种、跨年龄、跨组织的多种细胞类型的代谢图谱 。
结果发现 , 那些再生能力强的生物样本中 , 富集了更多的多胺、嘧啶和脂肪酸代谢通路的代谢小分子 。
这些通路提示一批代谢物可能促进组织再生 。经过细致筛选 , 他们将目光锁定在一种叫做尿苷(Uridine)的小分子代谢物上 。
唤醒生机的小分子
体外实验结果表明 , 尿苷能有效提升人类间充质干细胞的自我更新能力 。
但真正的考验还是体内实验:在活生生的动物身上 , 尿苷还能发挥这种作用吗?
还真行 。
研究人员制作了5种小鼠组织损伤模型 , 分别通过注射、涂抹、口服等合适的方式 , 让这些小鼠摄入尿苷 。
在肌肉损伤模型中 , 尿苷有效提升了肌肉的再生修复能力、缓解了损伤引起的炎症反应 , 同时增强了小鼠的肢体抓力和全身运动能力 。
在肝脏纤维化模型中 , 尿苷缓解了四氯化碳诱导的肝纤维化 , 有效改善了肝功能的多个生理指标 。
在毛发再生模型中 , 尿苷处理可以刺激毛囊提前进入生长期 , 从而促进毛发的生长 。
在心肌梗塞模型中 , 尿苷能有效缓解急性炎症、提升受损伤心脏的收缩能力 。
在关节炎模型中 , 尿苷可以促进关节软骨再生、提升小鼠的关节运动能力 。
接下来 , 研究人员又给老年小鼠喂食2个月的尿苷 , 从20月龄喂到22月龄 , 相当于人类的60岁到70岁 。
结果发现 , 跟对照组相比 , 尿苷处理组的小鼠老当益壮 , 肢体抓力和运动能力也有了显著提升 。

推荐阅读