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追逐断肢再生的梦想

已有 8379 次阅读 2009-5-5 15:52 |个人分类:飞天追梦|系统分类:科研笔记| 诺贝尔奖, 医学, 生理学, 断肢再生

        5.12汶川大地震将近一周年了,人们难以忘记从废墟中救出来的“可乐”男孩失去了一只胳膊,在北京2008奥会开幕式上跳芭蕾舞的女孩在地震中失去了一只脚。在地震灾区,还有许多和他们一样失去四肢的同胞;在残奥会上有多少顽强拼搏的缺胳膊短腿运动员。除了地震,工程施工中的不幸事故、车祸、火灾、寒冻、以及疾病等原因,也会使健康的人失去某个肢体。尽管随着医学的进步,断肢再植和器官移植可以挽救肢体和生命,但器官移植不仅需要有捐献者,而且还要应付机体的排异反应。所以人们更加梦想让残缺的器官从原来在机体上再生出来

“平生流得两行泪,半为苍生半美人。”在这里,这“两行泪”就是奋斗的心血,就是追求;这个“苍生”就是那些在地震中失去肢体的同胞,就是那些在残奥会上拼搏的健儿,就是那些期待着恢复失去器官的残疾人;而这个“美人”就是探索人类器官再生机制的理想与信念。

生物学、化学、尤其是医学与生理学方面的青年们,如果你们正在选题,为什么不能在这方面做一些尝试?

 

低等动物的再生能力很强,如果我们把蚯蚓切成两段,蚯蚓不但不会死亡,而且过了一段时间的自我修复,这两段残体便转化为两条新的蚯蚓。低等脊椎动物蛙类具有断肢再生的机能。

1   蛙类的前肢从远端(左侧)或近端(右侧)切断以后,可在70天左右再生出新的前肢

    爬行动物蜥蜴具有断尾再生的机能。壁虎断尾是众所周知的现象,当壁虎在遇到敌害时会把尾巴断开,用跳动的断尾“贿赂”天敌,丢尾保命。但经过不长时间的休养,又会长出一条新的尾巴。

在高等脊椎动物鸟类和哺乳类中,除了没有血管和神经分布的表皮和表皮衍生物如羽毛、毛发、指甲等具有再生功能外,其他布满血管神经的器官组织均不具备再生功能,即这些机体由于进化程度很高,尤其是血管和神经网络非常复杂精致,以至于一旦损坏便难以修复,无法再生,是纯粹的“一次性产品”。然而哺乳动物中有一类动物的器官仍然具备再生的功能,这就是鹿类的犄角。鹿角的生长十分迅速,新角在3~4个月内长成。以马鹿为例,在这几个月内要从角柄上长出近10公斤的鹿角。

2   鹿角在脱落后会从角柄上萌生出新的鹿角。所有鹿种的犄角都可分为角柄和角冠(或称为茸体)两部分。角柄由前额部的突起形成,其皮肤、血管、神经和骨骼都与头部紧密相连,形成一个整体,成为角冠生长的基础。角冠是由角柄向上生出的部分,也是鹿角每年可脱落的部分。



3  鹿茸的断面结构由最外层的皮肤、中心的髓质层和位于这两者之间的间质层组成。表皮又由几十层表皮细胞重叠构成;真皮由网状组织构成,细胞多而密,并生有毛根和发达的皮脂腺,但是没有汗腺和竖毛肌。鹿茸的髓质层内布满成骨细胞(A),网眼内含脂肪细胞,中心的血管膨大呈窦状(B, C)。鹿茸之所以能不断地生长变粗,首先是靠间质层梭形细胞分裂增殖的作用,其次是髓质层中呈索状排列的结缔组织。



4   鹿茸的皮下结缔组织呈束状排列,比较疏松,内有许多血管,并有神经纤维分布。鹿科动物的角冠具有脱换性,是哺乳动物中惟一的大型可再生器官,并且再生速度很快。鹿角再生机制是否对于残缺或病变器官的再生及干细胞研究有很大的启发,值得深入研究?





5   波兰动物学家雅则斯基将额骨上生长角柄的位置上的骨膜移植到头骨的正中,结果在双角之间的头骨中央又长出第三个鹿角。美国实验动物学家高斯发现,在雄鹿青春期前将它额骨上生长角柄的位置上的骨膜去掉,雄鹿便不会生长鹿角;如果在青春期前将额骨上的角柄骨膜移植到四肢的骨骼上,则会在四肢的骨骼上发育出鹿角。因此动物学家发现青春期前的角柄骨膜具备再生鹿角的功能。但是青春期期间及之后,由于角柄已经形成,这层骨膜已被角柄替代,所以无法进行类似的实验。

 

目前加拿大和德国的医学与生理学家正在研究鹿角再生机制的课题,为人类器官的再生寻找相关的线索。我国年轻的的生物学家、化学家、医学家和生理学家们,希望寄托在你们身上!

 

 

 

 


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3 关燕清 杨秀海 柳东阳

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