如果蠑螈失去了腿，它可以長出新的腿。人類和其他哺乳動物沒有那麼幸運，但只要有足夠的指甲殘留，我們就可以再生指尖。這在 40 年前就已首次證明；今天，研究人員終於揭示了為什麼指甲是必要的。
紐約大學的 Mayumi Ito 領導的研究人員對小鼠進行了研究，他們發現指甲根部下方存在一群幹細胞，這些幹細胞可以協調部分截肢的指頭的修復。然而，只有在足夠的指甲上皮（即指甲正下方的組織）保留的情況下，細胞才能做到這一點。 該結果今天發表在《自然》網站上。
與兩棲動物的再生能力相比，該過程是有限的，但兩者有很多共同的特徵，從所涉及的分子到神經是必需的事實。“我為這種相似性感到驚訝，”伊藤說。“這表明我們部分保留了在兩棲動物中發揮作用的再生機制。”
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透過標記指甲細胞群，使其產生的所有子細胞都呈藍色，Ito 與 Takeo Makoto 和其他研究人員一起表明，指甲根部包含少量自我更新的幹細胞，這些幹細胞維持指甲的持續生長。這種持續的生長取決於 Wnt 蛋白家族攜帶的訊號——如果該訊號通路中斷，小鼠的指甲就無法形成。
該團隊發現，同樣的通路也參與了小鼠失去的腳趾尖的再生。截肢後，Wnt 通路在剩餘指甲下方的上皮細胞中被啟用，並將神經吸引到該區域。透過一種名為 FGF2 的蛋白質，神經驅動間充質細胞的生長，從而修復骨骼、肌腱和肌肉等組織。五週內，手指就恢復如初。
然而，如果截肢的位置太靠後，並且失去了過多的指甲上皮，那麼這一切都不會發生。在這種情況下，Wnt 通路永遠不會被啟用，神經不會延伸，其他組織也無法再生。
“非常引人注目”
“這是一篇很棒的論文，”馬薩諸塞州波士頓東北大學的再生生物學家 James Monaghan 說。“像 Wnt 和 FGF 這樣的細胞機制和訊號通路似乎與蠑螈中的相同，這真的很引人注目。”
這些機制很可能也適用於人類和其他哺乳動物，因為這些通路是保守的，並且之前的研究表明，人類也依賴指甲來再生截肢的指尖。
新奧爾良杜蘭大學的分子生物學家 Ken Muneoka 說：“這令人鼓舞，因為這種相似性讓我們有希望在不久的將來誘導人類再生。”
但肯塔基州列剋星敦肯塔基大學的再生生物學家阿什利·塞弗特對這些相似之處並不確定。“兩棲動物可以從任何截肢位置再生完整的指頭，而且它們根本沒有指甲器官，”他說。他認為，哺乳動物“透過依賴於指甲器官的機制獨立進化出再生指尖的能力”是有可能的。
塞弗特還指出，如果整個指甲都被移除，啟用剩餘組織中的 Wnt 通路不會刺激任何再生。“如果他們概述的機制很重要，那麼人們會期望這個實驗的結果至少會對再生起到部分刺激作用，”他說。除非發現更多細節，否則再生失去的人類肢體的前景仍然黯淡。