(圖:Hero Images/Getty)

關節的結構複雜,因此某些動物雖能再生四肢,卻很少能夠同時再生關節。日前,美國德州農工大學(Texas A&M University)的一組研究團隊發現,藉由兩種重要的骨塑型蛋白(Bone Morphogenetic Proteins),能夠協助截肢的實驗鼠再生出部分的腳趾關節

兩種蛋白質

哺乳類對於創傷的再生能力有限,無法如某些動物般在受傷時長回特定的身體部位。由宗岡賢教授(Ken Muneoka)帶領的團隊,在先前的研究便發現,在無法再生的傷口上使用一種骨塑型蛋白 BMP-2 時,會促使其生成軟骨內成骨中心(endochondral ossification center),並生成較長的骨頭。但僅藉助這種蛋白質仍無法生成關節複雜的結構。

要生成關節結構,關節腔(synovial cavity)的生成相當關鍵。因此,團隊猜測另一種協助關節腔生長的骨塑型蛋白 BMP-9,也許能協助哺乳類動物再生出關節。為驗證此假設,研究團隊試著將這種蛋白質施加上實驗鼠截肢的腳趾傷口上,三天後,發現近 60 % 的骨頭末端上形成了一層軟骨,如關節內部一般。

而當研究團隊在傷口上先給予 BMP-2,並在一個禮拜後給予 BMP-9 後,發現再生的效果更佳顯著。不僅骨頭的部份再生了,同時也生成了關節連結在新生的骨頭上,不過仍無法生成完整的腳趾。

未來發展

宗岡賢教授認為,此實驗證明雖然哺乳類動物無法自行再生出身體某些部位,但仍具有完成這些工作的細胞存在。因為人體的骨頭結構與實驗鼠相似,宗岡賢教授樂觀認為,未來有一天我們能夠幫助截肢者再生失去的身體部位,但在人體臨床試驗前,仍有需多研究須先完成。

 

參考資料:

  1. Ye, Y. (n.d.). Mouse toes partially regrown after amputation thanks to two proteins. NewScientist
  2. Maden, M. (2019). F1000Prime recommendation of BMP9 stimulates joint regeneration at digit amputation wounds in mice. F1000 – Post-publication Peer Review of the Biomedical Literature. doi:10.3410/f.735006376.793556164
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