向低等動物學習，向年輕個體學習

再生是人類永恒的夢想：東方有借蓮花重生的哪吒，西方有靠一滴血就能復活的金剛狼。

但掃興的是，現實中人類的再生能力非常、非常弱。還能挽救一下嗎？

就在大年初一，中國科學家在學術期刊Cell Discovery上發表了一篇論文，指出一種常見的小分子化合物，能顯著促進哺乳動物的組織再生：加速傷口修復、促進毛發生長，增強老年個體的生理機能，甚至患有肝纖維化、心肌梗塞、關節炎的個體都可能從中獲益。

更令人振奮的是，這是一種很安全的內源物質，在母乳中就大量存在。

中科院動物研究所劉光慧研究員、中科院動物研究所曲靜研究員、中科院北京基因組研究所張維綺研究員為論文的共同通訊作者。中科院動物研究所博士研究生劉尊鵬、首都醫科大學宣武醫院助理研究員李維和副研究員耿令令、北京醫院孫亮教授、中科院北京基因組所博士研究生王俏然以及北京大學第三醫院于洋教授為論文的共同第一作者。

尋找“再生王者”的秘密法寶

“再生”這個詞聽起來很科幻，但其實我們的身體每時每刻都在“再生”：傷口修復、疾病自愈、長出新的頭發和指甲……

但自然界不同個體的再生能力差異極大。你一定有這樣的經驗，同樣是摔傷，年輕人個把月就能康復，老年人卻很難再恢復到從前。

跨物種比較就更氣人了。蚯蚓被攔腰砍斷也能重生，蠑螈的肢體被切除后也能完整再現。而哺乳動物則大多沒有能完全再生的器官，唯一的例外是鹿角——鹿角每年都會脫落，第二年再長出來，著名的鹿茸就是這種現象形成的。

一群科學家對這種再生潛力的巨大差異非常感興趣，希望“向低等動物學習，向年輕個體學習”，尋找促進再生的秘密鑰匙。這個研究團隊的成員來自中科院動物研究所、中科院北京基因組研究所（國家生物信息中心）、首都醫科大學宣武醫院、北京醫院、北京大學第三醫院等機構。

他們首先建立了一個多元集合，包括：蠑螈斷肢再生的芽基（一小團具有干性的細胞）、鹿茸干細胞、年輕和年老食蟹猴的多種組織（腦、心臟、肝臟、肌肉、腎臟、脂肪、皮膚、血液）以及年輕和衰老的人類間充質干細胞。

根據這些材料，研究者繪制出一幅跨物種、跨年齡、跨組織的多種細胞類型的代謝圖譜。

結果發現，那些再生能力強的生物樣本中，富集了更多的多胺代謝、嘧啶代謝和脂肪酸代謝通路的代謝小分子。

這些通路提示了一批可能促進組織再生的代謝物，經過細致篩選，他們的目光鎖定在一種叫做尿苷（Uridine）的小分子代謝物上。

Amazing！喚醒生機的小分子

體外實驗結果表明，尿苷能有效提升人類間充質干細胞的自我更新能力。

但真正的考驗還是體內實驗：在活生生的動物身上，尿苷還能發揮這種作用嗎？

還真行。

研究人員制作了5種小鼠的組織損傷模型，分別通過注射、涂抹、口服等合適的方式，讓這些小鼠攝入尿苷。

結果是“amazing”的。

在肌肉損傷模型中，尿苷有效提升了肌肉的再生修復能力、緩解了損傷引起的炎癥反應，同時增強了小鼠的肢體抓力和全身運動能力。

在肝臟纖維化模型中，尿苷緩解了四氯化碳誘導的肝纖維化，有效改善了肝功能的多個生理指標。

在毛發再生模型中，尿苷處理可以刺激毛囊提前進入生長期，從而促進毛發的生長。

在心肌梗塞模型中，尿苷能有效緩解急性炎癥、提升損傷心臟的收縮能力。

在關節炎模型中，尿苷可以促進關節軟骨再生、提升小鼠的關節運動能力。

接下來，研究人員又給老年小鼠喂食2個月的尿苷，從20月齡喂到22月齡，相當于人類的60歲到70歲左右。

結果發現，跟對照組相比，尿苷處理組的小鼠老當益壯，肢體抓力和運動能力也有了顯著提升。

寶藏分子原來是它！

那么尿苷究竟是一種什么物質呢？

乍一聽很陌生，但一講你就明白了：尿苷全稱是尿嘧啶核苷。高中生物學課本里學過，RNA有4類堿基：A、U、G、C。其中的U就指尿嘧啶。尿嘧啶加上一個核糖，就變成了尿苷，因此它其實是RNA組成成分的前體，普遍存在于各類生物體內。

此外，尿苷還是卵磷脂的前體，而卵磷脂是細胞膜的重要組成部分。在具有大量膜成分的細胞能量工廠——線粒體中，也富集了大量卵磷脂。

之前有研究顯示，尿苷在母乳和嬰兒的大腦中，含量很豐富。在常見食物中，尿苷含量較高的包括蘑菇、西蘭花、燕麥等蔬菜谷物，肝臟、胰等內臟，魚類等。

為了進一步證明這種物質與衰老過程相關，研究者采集了年輕人和老年人的血液，發現老年群體血液中的尿苷含量的確顯著下降。

就像在廢墟上重建一座大樓，再生是需要材料和能量的。科學家推測，尿苷作為合成細胞膜的重要成分，為組織再生提供了“磚瓦”；而尿苷還能增強線粒體的活性，這又為“起重機”提供了動力。

值得一提的是，早在2016年，FDA就批準用尿苷來緩解化療患者的副反應；此外，尿苷也早已出現在歐美的保健品市場。

“作為一種人體內源的代謝產物，尿苷的安全性應該比較理想。FDA批準和產品上市也進一步證明了這一點。”論文第一作者、中科院動物研究所博士研究生劉尊鵬對《中國科學報》說。

但科學家們也一再強調，關于尿苷的具體適應癥、有效性和安全性還需要進一步仔細的研究。

“這項研究的一個意義在于，證明機體再生并不是大家想象中遙不可及的科幻情節，它是可以被干預、被促進的，可能一個單一的內源小分子代謝物就能實現這種調控。”論文通訊作者之一、中科院動物研究所研究員劉光慧說。

相關論文信息：

https://doi.org/10.1038/s41421-021-00361-3