本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定反映《大众科学》的观点
有时候,当你看到一篇新的科学论文时,你所能想到的就是……哇。大自然真酷。
看!脱皮小鼠!
(嘿,外表不是一切)
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我知道,和往常一样,Ed 早在我之前就报道过。但我对这种小鼠非常着迷。我之前写过一些关于小鼠世界中主要的治愈者的博客,但事实证明,我们还没见过真正厉害的!
Siefert 等人。“非洲多刺小鼠(Acomys)的皮肤脱落和组织再生”《自然》,2012 年。
有很多动物为了躲避捕食者而容易失去身体部位。海星可以失去它们的肢体,蜥蜴可以断尾求生。这个过程被称为“自切”,在像海星这样的动物中,有时肢体可以完全再生。然而,在哺乳动物中,如果尾巴掉了,通常就永远消失了。
但这些小鼠却不是这样。
这里讨论的小鼠是非洲多刺小鼠(Acomys 属,但这里研究了两个物种),原产于肯尼亚。这些动物很奇怪,因为它们的皮肤非常脆弱、虚弱。它们的背上有像刺一样的多刺毛,而且非常难处理。这并不是因为它们难以相处,而是因为在处理时,脆弱的皮肤很容易撕裂,在皮肤上留下巨大难看的伤口。它们可能会因此失去背部高达 60% 的皮肤。
你可能会认为这样的伤口会使动物虚弱,但对于这些小鼠来说,这几乎算不上不便。虽然普通小鼠需要大约 5-6 天才能治愈较小的伤口,但多刺小鼠只需一半的时间就能做到。它们背上的刺以超快的速度生长以覆盖伤口,并且伤口本身在第一天就可以显示出 64% 的覆盖率。
它们是如何做到的?作者检查了小鼠皮肤中的胶原蛋白,发现虽然其他小鼠在应对伤口时会沉积厚厚的胶原蛋白层,但多刺小鼠沉积的胶原蛋白层更薄、更松散,类似于正常的健康皮肤。他们还显示出 III 型胶原蛋白的含量更高,而其他小鼠使用 I 型胶原蛋白,这可能有助于胶原蛋白的结构和快速愈合。
但是,如果涉及到比表皮更复杂的组织呢?例如耳朵这样的组织,它由皮肤、毛发和毛细血管等组成?小鼠通常通过耳部穿孔或在耳朵的特定位置打孔来标记身份。在实验小鼠中,这些孔通常是永久性的,随着时间的推移会变小,但不会完全消失(就像人类的耳洞一样)。但在多刺小鼠中,这些伤口永远没有机会留存。小鼠重新长出了皮肤、毛细血管和毛发。事实证明,它们几乎可以再生除肌肉以外的所有类型的组织。
为了再生所有这些组织,你不仅需要松散的胶原蛋白,还需要形成成纤维细胞团,这是一种可以再生为各种组织的细胞团。成纤维细胞团的形成被认为不会发生在哺乳动物身上,但看起来多刺小鼠可能具有类似的东西,尽管不完全是成纤维细胞团。它们肯定可以在伤口区域维持细胞增殖,以及沉积胶原蛋白和其他基质以促进再生。这与普通小鼠形成鲜明对比,普通小鼠通常会留下由不同胶原蛋白基质形成的疤痕组织。
虽然这些小鼠仅仅因为这种现象就很酷,但进一步研究它们非凡的能力可能会揭示一些关于我们如何愈合(或不愈合),以及我们如何促进愈合和皮肤再生的有趣之处。这也向我们表明,尽管实验小鼠是极好的模型,但通过研究广阔世界中的动物可能会有更多的发现。
Seifert AW, Kiama SG, Seifert MG, Goheen JR, Palmer TM, & Maden M (2012)。非洲多刺小鼠(Acomys)的皮肤脱落和组织再生。《自然》,489 (7417), 561-5 PMID: 23018966