这种以兄弟姐妹的手臂为食的蝾螈有一天可能会帮助你长出新的手臂

想象你是一只面带微笑，长着羽毛的墨西哥蝾螈，叫做蝾螈。你和成百上千的兄弟姐妹一起出生了。但是像你们这样的蝾螈只生活在墨西哥城附近的一个湖里，这样的栖息地对你们来说不够大。没有足够的食物。只有最强壮的人才能生存。你是做什么的?

如果你是蝾螈，你有两个选择——要么吃掉你兄弟姐妹的胳膊，要么把你的胳膊吃掉。

但是，即使你不幸成为这种兄弟暴力的受害者，也不是所有的希望都破灭了。几个月后，你将长出一个全新的手臂——骨头、肌肉、皮肤、神经等等。

生物学副教授詹姆斯·莫纳汉说:“这很可怕，但食人是它们长出手臂的一个可能原因。”他的实验室研究的是蝾螈的再生能力，这是一种特殊的物种，可以在不同程度上让四肢和其他器官再生。

莫纳汉说:“当受伤时，动物体内会释放一些信号，告诉受伤部位附近的细胞从静止状态进入再生状态。”

他的实验室正试图找出这些线索是什么，以及我们如何在人类身上诱发这种反应，因为人类的再生能力非常有限。

“众所周知，人类不善于再生，”莫纳汉说。当我们完成生长后，那些告诉细胞生长新器官的基因就会被关闭。

“这是一件好事，否则就会陷入混乱，”他说。没有人愿意自发地长出一个额外的手指。

莫纳汉说:“Axolotls可以重新激活那些被我们永久关闭的基因。”

由于蝾螈拥有迄今为止最大的基因组序列，了解蝾螈诱导再生反应的具体机制是一项艰巨的任务。

到目前为止，实验室已经鉴定出一种分子，neuregulin-1，它对四肢、肺部甚至心脏的再生都至关重要。

“当我们移除它时，再生就停止了。当我们把它放回去的时候，它会引起再生反应。”莫纳汉说。“我并不是说它是诱导人类再生的金子弹，但它可能是谜题的一部分。”

许多研究者都在研究蝾螈的肢体再生。但莫纳汉的实验室也有兴趣将这项研究扩展到其他器官。

莫纳汉说:“当你想到人类的情况时，我们大多数的疾病都与内部器官有关。

以视网膜再生为例。莫纳汉说，我们可以学习蝾螈的过程，让它们的特殊细胞返回到发育细胞，然后在人眼中模拟这个过程。或者，我们可以了解蝾螈的哪些成分使它们的细胞有这样的行为，然后把这些成分加入到人类干细胞治疗中。

为了测试后者，莫纳汉与东北大学化学工程副教授丽贝卡·卡里尔(Rebecca Carrier)以及她的实验室合作，找出了利用蝾螈分子移植哺乳动物视网膜细胞的最佳方法。

在实验中，Monaghan和Carrier使用了与人类眼睛相似的猪眼睛。当他们将一头猪视网膜上的干细胞移植到另一头猪的视网膜上时，99%的移植细胞死亡。“有些东西不见了，”莫纳汉说。“这些细胞没有正确的线索。”

但是当Carrier和Monaghan把同样的猪干细胞注射到蝾螈的眼睛里时，死亡的细胞变少了。“他们更快乐了，”莫纳汉说。“在蝾螈的视网膜上有一些哺乳动物细胞喜欢的东西。”

蝾螈如此善于接受移植的一个原因是，与人类不同，它们没有一个习得的免疫系统，这意味着它们无法区分自己和外来实体。

他说:“在动物之间进行移植真的很容易，因为蝾螈看不出新的组织不是它们的。”“他们不像我们那样排斥它。”

一个明显的例子可以在水母体内发现的绿色荧光蛋白基因修饰的蝾螈中看到。这些天然的白色蝾螈在特定的灯光下会发出氖绿色的光。

“有了这个，我们可以问一些非常基本的问题，比如细胞在参与再生过程时会改变它们的命运吗?”“莫纳汉说。

例如，如果莫纳汉将绿色荧光动物的肌肉组织移植到白色蝾螈上，然后蝾螈再生，蝾螈会长出绿色肌肉吗?它的骨头也会发光吗?它的皮肤怎么样?

然而，研究人员发现，细胞实际上并没有变化。绿色肌肉只产生绿色肌肉。

蝾螈不是唯一能再生器官的动物。海星、蠕虫、青蛙和其他种类的蝾螈也可以再生。但蝾螈很特别，因为与其他动物不同的是，它们可以再生出和原始蝾螈一样强健的器官，不管它们的年龄有多大。

例如，蝌蚪可以再生四肢。但是，一旦它们经历了蜕变，变成了青蛙，“它们只能重新长出一个长钉，”莫纳汉说。“他们失去了长回脚趾的能力。”

蝾螈能够完全再生器官，即使它已经老了，部分原因可能是它永远处于幼年状态。蝾螈不像大多数其他的两栖动物，它们不会自然地进行变形，这就意味着它们在技术上永远达不到成年，尽管它们可以繁殖。这种情况称为幼态性。

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“蝾螈来自一种曾经在陆地上行走的物种，”莫纳汉说。毕竟它们是有腿的。“但发生了一些突变，让它们留在湖里，无法长大。”

为了测试它们的幼态是否与它们的再生能力有关，莫纳汉选取了一组蝾螈同胞，将他们暴露在甲状腺激素中，从而导致了其中一半的变形。另一半则保持少年状态。

在实验中，幼体正常再生，但是成年的兄弟姐妹的再生速度都比平时慢，而且在再生的肢体上也有畸形。

“这与幼态性和再生能力有关，”莫纳汉说。“但这不是主要因素。”

这一主要因素尚未被发现。但是，尽管其中一些听起来像是科幻小说，“你已经造出了一只手臂，”莫纳汉说。“如果我们能学会如何重新启动这些程序，我们的身体就能完成剩下的工作。”

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