研究人員選擇耳廓作為初始研究對象。

北京生命科學研究所的研究人員在修復了小鼠受損的外耳后證實，存在器官再生的基因開關。

這一發現點燃了希望：類似的開關可能存在于其他器官，甚至在人類體內。

該研究聚焦于一種關鍵分子：視黃酸（維生素A的衍生物）。

共同通訊作者汪魏和鄧子卿確定，視黃酸的缺乏阻礙了小鼠耳廓（外耳）的再生能力。

視黃酸在細胞發育和組織修復中扮演著重要角色。

因此，他們成功地重啟了再生過程，實現了受損耳組織（甚至包括軟骨）的完全修復。

研究人員在論文中寫道：“他們發現視黃酸生成不足導致了小鼠和大鼠耳廓再生失敗。外源性補充視黃酸或激活視黃酸合成中的限速酶，足以激活再生過程。”

完全修復

盡管再生能力具有優勢，但隨著時間的推移，許多動物物種已喪失了這種能力，盡管仍有一些物種保留著它。

像兔子、山羊和非洲刺毛鼠等動物可以再生耳廓等復雜組織，而小鼠和大鼠等常見嚙齒動物由于進化和物種分化的歷程則無法做到。
研究人員認為，深入了解動物在進化過程中獲得或喪失再生能力的機制，可為推進再生醫學提供新的知識。

據報道，科學家們將他們的成就描述為激活了一個“在進化中被關閉的基因開關”。

研究人員選擇耳廓作為初始研究對象。事實證明這是理想的選擇，因為它雖然包含多種組織（皮膚、軟骨、肌肉和脂肪），但比內臟器官簡單，且易于觀察和操作。

科學家們在小鼠外耳穿孔處實現了所有缺失組織（包括軟骨）的“完全修復”。

基因開關

據報道，華大生命科學研究院開發的“生命照相機”Stereo-seq技術也極大地助力了這項研究。

該技術使他們能夠繪制愈合過程中的細胞變化和基因表達圖譜，在前所未有的水平上理解再生機制。

三年的實驗歷程充滿了焦慮和驚喜。

最初，研究人員測試了眾多基因，均未成功，有些甚至加劇了損傷。

令人驚訝的是，經過多次試錯后，解決方案浮出水面 —— 一個編碼視黃酸合成酶的單一基因。

研究團隊發現，他們可以通過外部提供視黃酸或激活 Aldh1a2 基因，在轉基因小鼠中重新激活耳組織再生。

他們目前正專注于探究小鼠在進化過程中為何喪失了這種再生能力。

研究指出：“我們的發現可能有助于增進對再生進化的理解，并為剖析不同器官和物種再生失敗背后的機制提供一個潛在的框架。”

此外，研究人員正在努力確定能夠開啟不同器官再生開關的具體基因，他們理解每個器官可能擁有獨特的遺傳觸發因素。

這些結果作為一項“概念驗證”，證明了器官再生基因開關的存在。

研究人員謹慎表示，實現人類器官再生是一個漫長且充滿挑戰的過程。關鍵的障礙包括小鼠和人類器官在大小和復雜性上的巨大差異。

該研究成果已發表在《科學》期刊上。

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