長(zhǎng)期以來，科學(xué)界有個(gè)懸而未決的問題：脊椎動(dòng)物能不能在完全沒有殘留組織的情況下，再造一個(gè)器官？特別是胸腺——作為免疫系統(tǒng)的關(guān)鍵器官，它在大多數(shù)動(dòng)物中只具備有限的修復(fù)能力，且必須依賴殘存的胸腺結(jié)構(gòu)或祖細(xì)胞。所以，想要徹底切除胸腺，再讓它完全長(zhǎng)出來，幾乎沒人相信能做到。
但奇跡還是發(fā)生了。日前，首都醫(yī)學(xué)科學(xué)創(chuàng)新中心研究人員攜手馬薩諸塞大學(xué)醫(yī)學(xué)院團(tuán)隊(duì)首次證實(shí)，在無任何組織殘留的條件下，脊椎動(dòng)物能夠完全再生一個(gè)復(fù)雜的淋巴器官——胸腺。而給科學(xué)家?guī)硐Ｍ氖撬追Q六角恐龍的墨西哥鈍口蠑螈，這個(gè)以斷肢再生聞名的超級(jí)生物，再一次刷新了人類的認(rèn)知。
為了探究這個(gè)問題，科學(xué)家以再生能力極強(qiáng)的墨西哥鈍口蠑螈為研究模型，完成了一系列近乎苛刻的實(shí)驗(yàn)：精準(zhǔn)徹底的胸腺全切術(shù)、連續(xù)高分辨率時(shí)序成像、單細(xì)胞組學(xué)、功能性驗(yàn)證以及基因功能缺失實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)性地追蹤并證實(shí)了胸腺再生的完整動(dòng)態(tài)過程。從手術(shù)到數(shù)據(jù)，耗費(fèi)多年，當(dāng)數(shù)據(jù)最終呈現(xiàn)時(shí)，團(tuán)隊(duì)只剩下震驚：35天后，墨西哥鈍口蠑螈長(zhǎng)出了一個(gè)全新的胸腺——形態(tài)一樣、細(xì)胞類型一樣，連功能都和原生的一模一樣。功能性移植實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證明：再生胸腺能夠長(zhǎng)期招募造血祖細(xì)胞，持續(xù)生產(chǎn)可遷移的功能性T細(xì)胞。它不是“長(zhǎng)了個(gè)樣子”，而是真的重新開始工作了。
那么，驅(qū)動(dòng)這一驚人再生過程的關(guān)鍵信號(hào)是什么？
通過單細(xì)胞RNA測(cè)序技術(shù)繪制胸腺再生階段圖譜，評(píng)估了其多樣化細(xì)胞群體的再現(xiàn)，并鑒定了這一過程中的關(guān)鍵分子驅(qū)動(dòng)因子，研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)oxn1，作為胸腺發(fā)育的關(guān)鍵調(diào)控因子，對(duì)于胸腺大小和完整的T細(xì)胞產(chǎn)量仍然至關(guān)重要，但令人驚訝的是，它并非啟動(dòng)再生的“開關(guān)”。
相反，真正的“鑰匙”，來自兩個(gè)信號(hào)通路：骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP，已知影響哺乳動(dòng)物胸腺穩(wěn)態(tài))和一個(gè)較少被理解的“再生啟動(dòng)器”——中期因子(Midkine，MDK)。研究顯示，阻斷MDK會(huì)顯著抑制再生，而經(jīng)典的WNT信號(hào)通路在這一過程里居然并不需要。團(tuán)隊(duì)表示：“損傷后MDK的瞬時(shí)爆發(fā)，是整個(gè)再生程序啟動(dòng)最清晰的分子線索?！边@意味著，我們第一次找到了一個(gè)可以啟動(dòng)脊椎動(dòng)物免疫器官重建的“主控按鈕”。
專家表示，該研究是生物學(xué)領(lǐng)域的重大突破。它是首個(gè)脊椎動(dòng)物復(fù)雜淋巴器官原位再生案例，具有深遠(yuǎn)的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)價(jià)值。因?yàn)?，科學(xué)家在墨西哥鈍口蠑螈身上發(fā)現(xiàn)的兩個(gè)關(guān)鍵“開關(guān)”——中期因子與骨形態(tài)發(fā)生蛋白信號(hào)通路，有望成為未來修復(fù)胸腺的“鑰匙”。
簡(jiǎn)單來說，如果能找到安全方法，在人體內(nèi)激活類似的信號(hào)通路，就有可能幫助那些胸腺受損的人群——比如做過胸腺手術(shù)的兒童，患有特定免疫缺陷的患者，或是隨著年紀(jì)增長(zhǎng)免疫力下降的老年人——重新激活或增強(qiáng)胸腺功能，幫助身體重新?lián)碛袕?qiáng)大的免疫細(xì)胞“制造工廠”。
這不僅是一個(gè)實(shí)驗(yàn)室里的發(fā)現(xiàn)，它已指向了一條清晰的藥物研發(fā)路徑：弄清啟動(dòng)再生的“種子細(xì)胞”是什么；揭示再生器官大小和位置如何被精準(zhǔn)調(diào)控；探索這種強(qiáng)大再生能力與人類胸腺自然衰老之間的關(guān)系；驗(yàn)證相關(guān)信號(hào)通路在哺乳動(dòng)物身上是否同樣有效……
隨著探索的深入，科學(xué)家將加速推動(dòng)針對(duì)性的靶向藥物或細(xì)胞療法走向臨床，讓這項(xiàng)研究真正造福人類健康。
(本報(bào)記者 崔興毅)
《光明日?qǐng)?bào)》( 2025年12月11日 16版)