肯塔基大学和辛辛那提儿童医院的一组研究人员正在深入研究多刺小鼠如何再生丢失的组织背后的科学。他们正在利用所学的知识来触发其他类型小鼠的再生——这一进步有一天可能会转化为人类。
成年实验室小鼠可以用疤痕组织治愈损伤,而多刺小鼠则具有独特的能力,可以再生失去的皮肤并再生体内的肌肉骨骼组织。
英国艺术与科学学院生物系副教授 Ashley W. Seifert 博士和他的研究小组率先使用多刺小鼠和其他动物模型来了解复杂组织如何再生,连接再生生物学和医学。
2023 年 4 月,Science Advances发表了Seifert 小组的一项研究,重点关注组织愈合过程中细胞对损伤的反应。该论文展示了 ERK 信号如何充当平衡愈合反应的关键开关,并证明在实验室小鼠中增加和维持这种类型的信号可以触发再生反应而不是疤痕。
他们的最新研究发表在《发育细胞》杂志上,为特定免疫细胞如何响应损伤和直接组织再生提供了新的见解。
科学家团队研究了一种称为巨噬细胞的特定类型的免疫细胞,巨噬细胞在调节炎症反应方面发挥着至关重要的作用,可以保护受损组织免受病原体侵害,同时促进多刺小鼠和实验室小鼠的组织修复。
“在我们的研究中,我们使用双物种系统来剖析两种愈合模式之间的巨噬细胞表型:组织再生或疤痕组织形成,”塞弗特说。“虽然目前还不清楚巨噬细胞最终控制不同愈合轨迹的程度,但我们观察到了与再生特异性相关的微妙而独特的巨噬细胞特征。”
研究人员利用两种啮齿动物的相同损伤,研究了巨噬细胞释放的信号,这些信号与附近的细胞进行通信,告诉它们重建所有缺失的组织。他们还注意到这些过程中细胞的特征或表型。
塞弗特说:“我们的研究表明,多刺小鼠巨噬细胞释放出不同的蛋白质,这些蛋白质在一定程度上负责损伤部位特殊组织的重建并保护细胞免受压力。” “总的来说,我们的实验表明巨噬细胞建立了有利于再生的组织微环境。”
研究人员检查并比较了两种小鼠骨髓中的巨噬细胞。然后他们使用 RNA 测序来识别这些细胞分泌的蛋白质。(RNA,即核糖核酸,是一种携带 DNA 遗传指令以产生蛋白质的分子。)
研究人员发现,骨髓中的巨噬细胞对干扰素γ(一种由细胞响应感染而产生的蛋白质)和脂多糖(一种在某些细菌中发现的刺激免疫系统的分子)的反应不同。