Hvordan Salamanders Spire New Limbs

{h1}

Et molekyle kunne være bag newts bemærkelsesværdige lemmer-spireevne.

Limb loss for en salamander er intet at stå op i arme om - de vokser bare en ny. Men hvordan? Et molekyle kunne være bag deres bemærkelsesværdige lemmer-spireevne, ifølge en ny undersøgelse, der også kunne vokse inden for human regenerativ medicin.

Evnen til at fremkalde en arm eller et ben efter amputationen virker kun i Hollywood, som når drengens guiden Harry Potter opretholder smerten ved at vokse armben. Real regenerativ medicin ligger langt bag fiktion.

Mens nogle politiske hindringer for stamcellerforskningen, der kræves i regenerativ medicin, er blevet elimineret, og privat stamcellefinansiering er styrket, har de mange videnskabelige ukendte regenererende lemmer og organer forhindret fremskridt.

For få år siden tænkte en mand i Cincinnati, der ved et uheld slog en fingerspids på, et stof fremstillet af svinblæren, der tænkte at fremme vævregenerering. Spidsen af ​​hans finger voksede tilbage inden for seks uger, selvom det er en enkelt sag, og bare en smule finger voksede tilbage.

Den nye undersøgelse, der blev offentliggjort i tidsskriftet 2. nov Videnskab, viser et protein kaldet NAG hjælper til at stimulere spredning af stamceller, der i sidste ende danner nye lemmer i rødhårede newts (Notophthalmus viridescens), en slags salamander.

Limb loss

Stamceller har evnen til at differentiere eller specialisere sig i forskellige væv, der er nødvendige for at oprette kropsdele. Når en newt eller anden amfibie mister et lem, regner cellerne i regionen til en tid, hvor de kun var naive celler, der endnu ikke havde specialiseret sig, en proces kaldet de-differentiering. Disse stamceller vokser og opdeles ved spidsen af ​​stubben (hvor lemmen var en gang fastgjort) for at danne en større masse celler kaldet blastema.

"Disse celler vokser og opdeles, og de giver anledning til de strukturer, der er blevet amputeret," siger studiemedlem Jeremy Brockes fra University College London. "Så hvis du amputerer ved håndleddet, vil disse celler give anledning til en hånd, hvis du amputerer ved skulderen, vil de give anledning til en arm."

Brockes, hovedforfatter Anoop Kumar fra University College London og kolleger løb eksperimenter, hvor de hugget af rødspotted newts lemmer og de vedhæftede nerver. Nerverne er nødvendige for at stimulere produktionen af ​​nAG-proteinet, så nerveafbrydelsen fjerner i det væsentlige newts 'kilde til nAG. Derefter zoppede de cellerne i den nu udsatte kropsregion med elektriske impulser, så de kunne levere små bundter af DNA, der bærer gener til protein-nAG'en. Inden for 30 til 40 dage havde newts regenereret deres tabte lemmer, cifre og alle. De nye lemmer havde dog mindre muskelmasse end de oprindelige.

Yderligere laboratorieforsøg afslørede nAG-proteinet - et molekyle - arbejder direkte på blastema-cellerne, hvilket får dem til at vokse og opdele.

"Det fortæller os i det væsentlige, at et enkelt molekyle er i stand til at understøtte spredning af blastema celler lige fra starten af ​​regenerering hele vejen igennem til dannelsen af ​​cifrene", sagde biolog David Stocum fra Purdue University i Indiana, der skrev en ledsagende artikel i Videnskab. Stocum var ikke involveret i den nuværende undersøgelse.

Stocum tilføjer, at flere andre vækstfaktorer er kendt for at stimulere spredning af blastema celler, selvom disse molekyler ikke er blevet testet strengt som i den nylige undersøgelse.

Voksende menneskelige lemmer

Det store spørgsmål er, om den samme regenerative mekanisme gælder for mennesker.

"Hvis du kan få disse celler til at differentiere, så er du nødt til at få dem til at opdele et blastema, og NAG ville være et molekyle, som du kunne bruge til at få det til at ske", sagde Stocum i et telefoninterview.

Men det betyder ikke, at menneske-lemmer regenerering er lige rundt om hjørnet ved et langt skud. "Hvad alle er interesseret i er selvfølgelig ting om udvidelsen til mennesker," sagde Brockes WordsSideKick.com. "Jeg er meget meget forsigtig med det."

Brockes bemærkede, at for at bevæge menneskers lemmeregenerering skal forskere finde ud af, om der er et menneske svarende til det blastema, som salamandere danner efter, at et lem bliver amputeret.

"Jeg tror ikke, vi genererer disse [blastema] celler efter skade på en måde, som en newt gør," sagde Brockes.

  • Video: Hvordan Salamanders Walk og Swim
  • Top 10 fantastiske dyreevner
  • Billedgalleri: Amfibian Tree of Life


Video Supplement: Rehabilitation of Bilateral Amputee - Exercises: Fitting of and Training with Prostheses.




DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com