為什麼有些動物能夠再生整隻腿,而哺乳動物卻不能?

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如果你砍掉蠑螈的一條腿,幾個月後它就會長出另一條完美且能正常運作的腿。但如果人類失去一隻手臂,最多只能指望留下一道疤痕。如果我們擁有如此多相同的 DNA,為什麼會有如此巨大的差異?傳統的解釋是:因為在進化過程中,哺乳動物失去了再生身體部位所需的基因。但這個說法可能完全錯誤。最近的兩項研究表明,哺乳動物確實保留了再生能力,只是這種能力被我們組織所處的環境所阻礙。想像一下一隻老鼠:如果它的腳趾尖被切斷,它可以再生出來,但只有在非常特定的條件下才能做到。科學家發現,當傷口癒合時,組織會變得堅硬且充滿膠原蛋白,就像一堵牆一樣。但如果傷口周圍的環境更具彈性,並含有大量玻尿酸,細胞就會進入「再生模式」。最令人驚訝的是,透過操縱這個環境,研究人員甚至能夠在通常不可能再生的部位減少纖維化並促進再生。這不僅僅是 DNA 的問題——環境才是關鍵。另一個例子來自蝌蚪。牠們生活在低氧環境中,因此能夠啟動一種名為 HIF1A 的基因,進而觸發再生過程。當科學家降低實驗室培養的哺乳動物組織中的氧氣含量時,這些組織也開始顯示出早期的再生反應。從字面意義上說,氧就像一個生物開關:氧氣充足,傷口就會癒合;氧氣不足,細胞就會嘗試自我重建。還有更多:氧氣會影響 DNA 的「讀取」方式,透過表觀遺傳變化來啟動或抑制再生基因。有一個令人難忘的場景:一位研究人員觀察到,僅僅透過改變組織的化學環境,傷口的命運就發生了根本性的變化。原本看似是一條自然法則——哺乳動物只會癒合,而其他動物則能再生——現在卻更像是一個與環境有關的問題。那這對我們來說意味著什麼?也許我們並不像自己想像的那麼有限。如果我們學會控制組織環境——其剛性、成分、氧氣——有一天,我們或許能夠在人類身上實現更強大的再生能力。目前,還沒有人成功讓老鼠長出完整的腿,但我們已經邁出了第一步,能夠改變癒合過程並治療像糖尿病這樣無法進行修復的疾病。醫生路易斯·湯瑪斯 (Lewis Thomas) 有一句話很好地總結了這一點:「我們對大自然一無所知。」 我們認為不可能的事情,可能只是在等待合適的環境。因此,下次當你聽到有人說人類生物學有固定的極限時,請想想,至少在某種程度上,這些極限是可以改變的。疤痕與再生之間真正的差異在於環境,而非基因。如果這篇文章讓你以不同的方式看待傷口,你可以在 Lara Notes 上使用 I'm In 標記它——這不僅僅是一個「讚」,而是你表明這個想法現在已經成為你的一部分的方式。如果你最終向某人講述了這個關於蠑螈、氧氣和疤痕的故事——無論是在餐桌上的閒聊中,還是在地鐵上——你可以在 Lara Notes 中使用 Shared Offline 來記錄下來:這樣,這段對話就不會遺失。本文來源於 The Conversation。你大約節省了八分鐘的閱讀時間。
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為什麼有些動物能夠再生整隻腿,而哺乳動物卻不能?

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