人类或能实现“器官再生”？其中少不了“鹿”的功劳-凯发一触即发

在自然界中，存在着一种能够完全再生附属器官的哺乳动物，它就是鹿。近期，中国科学家首次在鹿角中发现、鉴定并分离了一群具有强大骨再生潜能的干细胞群。这一发现对于骨再生和骨损伤修复有重要的转化研究潜能，给哺乳动物器官再生、器官损伤修复带来新的希望。

在鹿的生长过程中，每一年鹿角都会定期脱落，随后重新长出的鹿角比前一年还要大，造型更复杂。鹿角的表面有一层带绒毛的皮肤，分布着大量血管和神经，这个阶段的鹿角有个我们熟悉的名称：鹿茸。经过科学家的测量，在鹿茸快速生长的季节，其每天可长2～3厘米，3个月内长度达到1.2米。

鹿茸究竟是如何实现如此快速、完整的再生的？最近在《科学》杂志上，中国科学家便通过研究揭示了鹿茸再生背后的奥秘。

鹿角再生之谜的关键——abpcs细胞群

为了理解鹿角再生的细胞和分子机制，研究人员收集了鹿角再生连续8个阶段的样本，建立单细胞分辨率的鹿角再生发育细胞图谱。

完全骨化的鹿角在春天从角柄脱落，随后新茸从愈合的角柄处开始再生

在对细胞类型进行更为细致的划分后，研究人员分析了鹿角再生过程中细胞图谱的动态变化。他们发现，在鹿角脱落前和再生0天时，再生组织主要由3类间质细胞组成（pmc1，pmc2，pmc3）；而到再生5天时，细胞异质性明显增加，出现了第四个间质细胞类群，即pmc4细胞群。

接下来，科研人员又通过研究展示了这群pmc4细胞的强大骨再生能力，并发现pmc4可以向下分化为成软骨细胞和软骨细胞。这一切都表明了pmc4是鹿角骨再生的关键细胞群。在研究结果的基础之上，研究人员将再生5天组织定义为“鹿角再生芽基”，将pmc4细胞群定义为“鹿角芽基祖细胞”（antler blastema progenitor cells, abpcs）。

abpcs细胞群在其他可再生动物的身上是否存在？

在此之后，研究人员将鹿角再生芽基的单细胞转录组数据与可再生的小鼠指尖、不可再生的小鼠指尖、蝾螈四肢和斑马鱼尾鳍的再生芽基单细胞转录组数据进行了分析比较，发现可再生的小鼠指尖芽基中存在类似于abpcs的细胞群，而其他芽基中不存在这群细胞。这一差异结果提示，哺乳动物与其他非哺乳动物有着不同的再生机制，而abpcs或许在哺乳动物的附肢再生中发挥重要作用。

为再生医学插上“钥匙”

研究鹿茸再生究竟有着怎样的意义？

长期以来，器官的丧失或功能的衰竭是人类健康面对的两大难题。事实上，哺乳动物（人、小鼠等）的再生能力非常有限。特别是人类，到了一定年龄，生物体内干细胞和祖细胞自我更新能力丧失、增殖活性改变、功能和效力下降，因此人类在产生相关器官类疾病时，最主要的应对措施是移植新的器官，然而要从根本上解决问题，研究缺损器官的再生就不可或缺。

在此之前，科学家的很多研究大都围绕蝾螈、斑马鱼等低等动物展开，但收效甚微。在成功揭示鹿茸再生的秘密之后，科学家为哺乳动物中的肢体再生机制研究打开了新的大门。

在相关实验结果的基础上，研究人员顺利将鹿茸干细胞引入小鼠的头部，经过一段时间之后，这些干细胞成功地在小鼠头盖上形成鹿角样的骨骼组织。这对于科研领域而言，无疑是一项成功的探索。它证明了鹿茸在人体骨骼修复方面具有应用价值。

老鼠头上生茸

在科学家的努力下，“器官再生”或许再也不是遥不可及的梦想，更多前瞻性探索，将让人们对这一天的到来充满期待。