2026-04-27 · 来源:Fight Aging! · 分类:再生医学 · 基因疗法 · 比较生物学

蝾螈基因疗法突破:小鼠断指再生研究登PNAS

自然界中,蝾螈(axolotl)和斑马鱼可以完整再生失去的肢体甚至大部分内脏器官,哺乳动物的再生能力则极为有限。然而,Wake Forest大学再生医学研究团队的一项最新研究,正在改写这一差距——通过跨物种基因研究,他们揭示了蝾螈SP8转录因子在肢体再生中的核心作用,并成功利用基因疗法将FGF8传递给小鼠,显著促进了小鼠断指骨骼的再生。该成果发表于PNAS(doi: 10.1073/pnas.2532804123)。

从三种物种中找到关键基因

研究团队同时在三种截然不同的物种中调查同一基因家族——蝾螈、小鼠和斑马鱼——寻找控制四肢再生的关键开关。他们首先利用CRISPR基因编辑技术从蝾螈基因组中敲除SP8基因。结果立竿见影:失去SP8的蝾螈无法正常再生肢体骨骼。

接下来,研究者在小鼠断指模型中敲除同源基因SP6和SP8,得到了相似的结果——骨骼再生能力显著下降。这说明SP转录因子家族在哺乳动物和两栖动物的再生能力中扮演着保守且关键的角色。

利用斑马鱼"增强子"开发FGF8基因疗法

确认SP基因的重要作用后,研究团队将目光转向SP8的下游靶点。他们发现,FGF8(成纤维细胞生长因子8)是SP8调控的关键分子之一,在再生过程中大量表达。

为在小鼠中实现可控的FGF8表达,研究者另辟蹊径:从斑马鱼中鉴定出驱动肢体再生的增强子(enhancer),并将其与FGF8基因一起包装为病毒基因疗法。通过这一方式递送的FGF8,成功在成年小鼠断指部位促进了骨骼再生——部分恢复了失去的再生能力。

"蝾螈能够完成完美肢体再生的原因在于SP8基因的高效表达。用基因疗法递送SP8的下游效应因子FGF8,我们得以在哺乳动物体内重新激活这一休眠的再生程序。"
——Wake Forest大学研究团队

意义:从断指到肢体,再生的漫漫长路

需要指出的是,这项研究仍处于起点阶段。当前成果仅限于促进小鼠断指(digit tip,即指尖)的骨骼再生,而人类指尖本身在幼儿期就具备一定的再生能力。真正的挑战在于——成年哺乳动物的完整肢体再生仍是未解之谜。

尽管如此,这项工作具有重要的里程碑意义:

抗衰老视角:再生能力的医学价值

从抗衰老的角度来看,这项研究与衰老生物学紧密相连。随着年龄增长,人体的组织修复和再生能力持续下降——皮肤愈合变慢、骨骼修复能力减弱、肌肉质量流失。这背后涉及干细胞活性降低、细胞衰老(senescence)累积以及再生信号通路(如FGF、Wnt、BMP等)的失调。

本研究揭示了一条有潜力的干预路径:如果能精准激活类似SP8-FGF8的再生信号通路,未来或许可以系统性地增强老年人群的组织和器官修复能力——不仅限于断指再生,还可能拓展到骨骼、软骨、心肌乃至神经组织的损伤修复。

当然,距离人类肢体再生仍有漫长的路要走。安全性(病毒载体的免疫风险、FGF8过表达的肿瘤风险等)和有效性(更大结构再生的可行性)仍需大量研究验证。

原文链接:doi.org/10.1073/pnas.2532804123(PNAS,2026)

新闻来源:Wake Forest University News

标签:再生医学 · 基因疗法 · SP8 · FGF8 · 蝾螈 · 肢体再生 · CRISPR · PNAS