本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
有時候,當你看到一篇新的科學論文時,你所能想到的就是……哇。大自然真酷。
看!脫皮小鼠!
(嘿,外表不是一切)
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我知道,和往常一樣,Ed 早在我之前就報道過。但我對這種小鼠非常著迷。我之前寫過一些關於小鼠世界中主要的治癒者的部落格,但事實證明,我們還沒見過真正厲害的!
Siefert 等人。“非洲多刺小鼠(Acomys)的皮膚脫落和組織再生”《自然》,2012 年。
有很多動物為了躲避捕食者而容易失去身體部位。海星可以失去它們的肢體,蜥蜴可以斷尾求生。這個過程被稱為“自切”,在像海星這樣的動物中,有時肢體可以完全再生。然而,在哺乳動物中,如果尾巴掉了,通常就永遠消失了。
但這些小鼠卻不是這樣。
這裡討論的小鼠是非洲多刺小鼠(Acomys 屬,但這裡研究了兩個物種),原產於肯亞。這些動物很奇怪,因為它們的皮膚非常脆弱、虛弱。它們的背上有像刺一樣的多刺毛,而且非常難處理。這並不是因為它們難以相處,而是因為在處理時,脆弱的皮膚很容易撕裂,在皮膚上留下巨大難看的傷口。它們可能會因此失去背部高達 60% 的皮膚。
你可能會認為這樣的傷口會使動物虛弱,但對於這些小鼠來說,這幾乎算不上不便。雖然普通小鼠需要大約 5-6 天才能治癒較小的傷口,但多刺小鼠只需一半的時間就能做到。它們背上的刺以超快的速度生長以覆蓋傷口,並且傷口本身在第一天就可以顯示出 64% 的覆蓋率。
它們是如何做到的?作者檢查了小鼠皮膚中的膠原蛋白,發現雖然其他小鼠在應對傷口時會沉積厚厚的膠原蛋白層,但多刺小鼠沉積的膠原蛋白層更薄、更鬆散,類似於正常的健康皮膚。他們還顯示出 III 型膠原蛋白的含量更高,而其他小鼠使用 I 型膠原蛋白,這可能有助於膠原蛋白的結構和快速癒合。
但是,如果涉及到比表皮更復雜的組織呢?例如耳朵這樣的組織,它由皮膚、毛髮和毛細血管等組成?小鼠通常透過耳部穿孔或在耳朵的特定位置打孔來標記身份。在實驗小鼠中,這些孔通常是永久性的,隨著時間的推移會變小,但不會完全消失(就像人類的耳洞一樣)。但在多刺小鼠中,這些傷口永遠沒有機會留存。小鼠重新長出了皮膚、毛細血管和毛髮。事實證明,它們幾乎可以再生除肌肉以外的所有型別的組織。
為了再生所有這些組織,你不僅需要鬆散的膠原蛋白,還需要形成成纖維細胞團,這是一種可以再生為各種組織的細胞團。成纖維細胞團的形成被認為不會發生在哺乳動物身上,但看起來多刺小鼠可能具有類似的東西,儘管不完全是成纖維細胞團。它們肯定可以在傷口區域維持細胞增殖,以及沉積膠原蛋白和其他基質以促進再生。這與普通小鼠形成鮮明對比,普通小鼠通常會留下由不同膠原蛋白基質形成的疤痕組織。
雖然這些小鼠僅僅因為這種現象就很酷,但進一步研究它們非凡的能力可能會揭示一些關於我們如何癒合(或不癒合),以及我們如何促進癒合和皮膚再生的有趣之處。這也向我們表明,儘管實驗小鼠是極好的模型,但透過研究廣闊世界中的動物可能會有更多的發現。
Seifert AW, Kiama SG, Seifert MG, Goheen JR, Palmer TM, & Maden M (2012)。非洲多刺小鼠(Acomys)的皮膚脫落和組織再生。《自然》,489 (7417), 561-5 PMID: 23018966