도롱뇽에서 다리를 자르면 다시 자랍니다. 그러나 인간은 그 속임수를 관리 할 수 없습니다. 그 이유는 간단하지 않으며 어느 정도까지는 여전히 미스터리입니다.
어바인 캘리포니아 대 (University of California)의 발달 및 세포 생물학 교수 인 데이비드 가디너 (David Gardiner)는 피부의 최상층을 언급하면서 라이브 사이언스에 말했다. "우리의 내장은 비트와 조각을 재생성 할 수 있습니다. 그러나 더 복잡한 구조는 재생성하지 못합니다."
가디너는 수십 년 동안 도롱뇽 재생을 연구하여 초강대국의 기본 메커니즘을 찾고 있습니다. 그는 인간 재생이 여전히 미래에 있을지 모르지만 너무 멀지는 않다고 말했다. 현재의 대학원생 또는 박사후 연구원 중 한 명이 균열을 일으킬 수 있으며 사지 재생이 의료 툴킷의 일부가 될 수 있다고 그는 말했다.
이론적으로 인간의 팔다리를 다시 키울 수 있어야하기 때문입니다. 예를 들어 피부에서 상처가 깊지 않으면 피부 세포를 재생시키는 치유 과정으로 인해 흉터가 발생하지 않습니다. 손톱 아래의 세포가 여전히 손상되지 않은 경우 인간이 손가락 끝을 재생시킬 수도 있습니다. 예를 들어 나사 또는 캐스트로 조각을 다시 결합하면 뼈가 함께 묶입니다. 사람의 간은 또한 공간을 채우고 손상된 구조의 일부를 재건하기 위해 자랄 수 있습니다.
사지 전체 성장
그러나 (도롱뇽과 같은) 사지 재생은 단순히 조직을 대체하는 것 이상입니다. 팔다리가 재생 되려면 뼈, 근육, 혈관 및 신경이 필요합니다. 특수화 될 수 있고 근육을 재생시키는 미분화 된 세포의 일종 인 성체 줄기 세포가 있지만, 활성화되지 않는 것 같습니다. 가디너는“혈관과 신경을 재생시킬 수있다. "그러나 팔 전체는 할 수 없습니다."
몬트리올 대학의 척추 동물 조직 재생 실험실 책임자 인 스테판 로이 (Stéphane Roy)는 피부, 간 및 뼈가 도롱뇽이하는 것과 같은 의미로 재생되지 않는다고 지적했다.
"인간은 피부의 표면층 (실제로 항상성이라고하는 지속적인 과정)만을 대체 할 수있다"고 이메일에서 말했다. "집안의 먼지 대부분은 우리가 잃어버린 죽은 피부 세포입니다."
로이 교수는“간은 도롱뇽의 사지 재생과는 상당히 다르다. "간 재생은 실제로 보상 과형성이며, 이는 손실 된 것을 보상하기 위해 남은 것이 크기가 커질 것임을 의미합니다." 따라서 간 조직은 더 커질 것이지만 전체 간이 손실되면 재생 될 수 없습니다.
"잃어버린 것은 다시 자라지 않기 때문에 도롱뇽의 사지와 달리 간을 다시 절단 할 수 없습니다. 도롱뇽은 여러 번 절단 할 수 있으며 매번 새로운 사지가 재생 될 수 있습니다."
인간은 재생 능력이 있습니다
그러나 가디너는 인간이 자궁에 전체 장기 시스템을 구축한다고 말했다. 인간의 배아가 9 개월 만에 완전한 사람으로 발달하는 유전 정보만으로도 따라서 사물을 재성장 할 수있는 능력이 제한되어 있으며, 진화론 적 의미가 있습니다. 인간은 치유 할 수 있어야합니다.
무엇보다 인간과 도롱뇽의 기본 유전 기계는 다르지 않습니다. 비록 우리의 마지막 조상이 약 3 억 6 천만 년 전에 데본기 시대에 발산 되었음에도 불구하고 말입니다. 가디너는“재생을위한 특별한 유전자는 없다”고 말했다. "이러한 단계가 있으며 이러한 단계 중 적어도 하나는 인간에게는 효과가 없습니다."
사지를 다시 자라려면 세포가 자신의 위치를 알아야합니다. 손가락으로 사지의 맨 끝에 있습니까, 아니면 팔꿈치 관절에 있습니까? -그리고 올바른 순서로 올바른 구조를 만들어야합니다. 도롱뇽에 따르면 도롱뇽은 인간에서 "꺼진"특정 유전자를 가지고 있다고한다. 아마도 이러한 유전자는 재생을 가능하게하거나 최소한 프로세스를 제어하는 데 도움이됩니다. 인간의 진화론 적 과거의 어떤 것이 도롱뇽처럼 유전자를 발현하는 것에 반대하여 선택했다. 그는 그것이 무엇인지 전혀 모른다고 말했다.
Monash University의 호주 과학자 제임스 고드윈 (James Godwin)은 2013 년에 그 수수께끼의 일부를 풀었을 수도 있습니다. 그는 대 식세포라고 불리는 세포가 도롱뇽에 흉터 조직을 형성하는 것을 막는 것으로 나타났습니다. 대 식세포는 인간을 포함한 다른 동물에 존재하며 면역계의 일부입니다. 그들의 기능은 감염을 멈추고 염증을 일으키는 것입니다. 이는 신체의 나머지 부분에 수리가 필요하다는 신호입니다. 대 식세포가없는 도롱뇽은 사지를 재생하지 못하고 흉터를 형성했습니다.
가디너는 고드윈의 작업이 사지 재생을 이해하기위한 단계라고 말했다. 보통 도롱뇽은 흉터 조직을 전혀 발달시키지 않습니다. 인간이 근육을 찢거나 충분히 깊게 자르고 결합 조직을 손상 시키면 흉터 조직이 형성됩니다. 이 흉터 조직은 원본과 동일한 기능을 제공하지 않습니다.
가디너 교수는 "도롱뇽을 흉터로 깎아 내면 실제로 무언가가 될 수있다"고 말했다. 따라서 대 식세포는 이야기의 일부일 수도 있지만 전부는 아닙니다.
신석 성과 사지 재생
"젊은 체재"능력은 사지 재생의 신비에 대한 또 다른 통찰력을 추가 할 수 있습니다. axolotls라고하는 멕시코 도롱뇽 암종 멕시코, 신생아에 대한 특성을 유지한다는 의미로, 신 생식입니다. 그렇기 때문에 axolotls는 성숙 할 때 아가미를 유지하지만 다른 도롱뇽 종은 그렇지 않습니다.
인간도 신생 충을 가지고 있기 때문에 다른 영장류보다 성인이 우리 아기처럼 보이기 때문에 침팬지보다 성숙하기까지 더 오래 걸립니다. 아마도 신생과 재생과 관련이있을 것입니다. 가디너는 젊은 사람들은 나이가 많은 사람들보다 더 잘 치료할 수 있다고 말합니다.
또한 하버드 의과 대학의 연구자들은 미성숙 동물 (및 인간)에서 활동하지만 성숙으로 셧다운되는 Lin28a라는 유전자가 생쥐가 조직을 재생하거나 최소한 그들의 발가락과 귀. 동물이 5 주 이상 된 후에는 Lin28a 기능이 자극 된 경우에도 그 부분을 다시 자라지 못했습니다. Lin28a는 신진 대사를위한 동물 제어 시스템의 일부입니다. 자극을 받으면 동물이 더 젊을 때처럼 더 많은 에너지를 생성 할 수 있습니다.
그러나 연결의 정확한 특성은 아직 이해되지 않았습니다. 모든 도롱뇽이 팔다리를 재생성 할 수있는 반면에, 아 홀로 틀 만이 신 생식이다.
도롱뇽, 특히 axolotls는 줄기 세포를 사지로 재성장을 시작할 수 있으며 상처 부위에 반응하는 세포의 종류도 사지가 다시 자랄 수 있는지 여부와 관련이있는 것으로 보입니다. 가디너는 상처 부위에서 신경 세포의 성장을 자극함으로써 도롱뇽이 여분의 사지를 자라게 할 수있었습니다.
"그것은 강한 면역 반응, 또는 일부 성장 인자의 특정 방출, 또는이 둘의 조합과 관련이있을 수있다. 이것은 부분적으로 생물 물리학의 문제 일 수있다 : 도롱뇽의 사지는 인간보다 훨씬 작지만 개구리는 로이는 사지 때문에 크기의 문제가 아니라고 말했다.
이 수수께끼는 적어도 지금은 하나 남아 있습니다.
Live Science에 대한 원본 기사.
