絡(luò)繹精選論文 | 向低等動物學(xué)習(xí)，我國學(xué)者發(fā)現(xiàn)促進多種組織再生的代謝小分子，為治療衰老相關(guān)疾病提供新策略

再生是機體修復(fù)受損、病變和衰老組織的重要過程。從低等動物到人類，不同物種具有不同程度的再生能力，并且這種能力隨著物種的不斷進化而逐步降低。例如，低等動物中的蠑螈能夠?qū)崿F(xiàn)斷肢的完全再生，而包括人類在內(nèi)的大多數(shù)哺乳動物僅具備有限的再生和損傷修復(fù)能力。在哺乳動物中，鹿角是唯一能夠完全再生的器官。盡管高度進化的物種能在組織損傷時啟動相應(yīng)的再生修復(fù)程序，但這種再生修復(fù)的能力會隨著年齡的增長而逐漸降低。

眾所周知，干細胞在組織再生和修復(fù)的過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。例如，蠑螈可以通過形成芽基組織（一群去分化的具有干性的細胞）來完成肢體的再生。同樣地，在每年的鹿角再生過程中，位于鹿角骨膜的鹿茸干細胞可以分化產(chǎn)生包含血管、軟骨、骨、真皮和神經(jīng)在內(nèi)的完整鹿角器官。人類成體干細胞，如間充質(zhì)干細胞，在多種組織和器官的再生修復(fù)過程中均起到關(guān)鍵作用，但是這些干細胞的數(shù)量和再生能力同樣會隨著機體年齡的增加而降低。

雖然人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)機體再生能力隨進化和衰老而逐步喪失的規(guī)律，但其中的分子機制尚不明確。內(nèi)源性小分子代謝物在不同物種間相對保守；然而，迄今為止，人們對能夠調(diào)節(jié)衰老和再生的小分子代謝物還知之甚少。通過向自然界存在的低等動物的再生過程學(xué)習(xí)、以及向具有較強再生能力的年輕組織和干細胞學(xué)習(xí)，理論上有望發(fā)現(xiàn)跨物種保守的、調(diào)節(jié)再生和衰老的關(guān)鍵代謝小分子，從而將為解碼再生的代謝調(diào)控機制，發(fā)現(xiàn)促進再生、延緩衰老的關(guān)鍵代謝物提供新的線索和思路。

2022 年 2 月 1 日，中國科學(xué)院動物研究所劉光慧研究組、曲靜研究組和中國科學(xué)院北京基因組研究所張維綺研究組合作，于 Cell Discovery 雜志在線發(fā)表題為“Cross-species metabolomic analysis identifies uridine as a potent regeneration promoting factor”的研究論文。該研究深度解析了跨物種、跨年齡、跨組織的代謝分子特征，解碼了與較高再生能力密切相關(guān)的代謝調(diào)節(jié)通路，鑒定了一系列能夠延緩人類干細胞衰老、促進多組織再生的關(guān)鍵通路和小分子代謝物，為衰老的科學(xué)評估、衰老相關(guān)疾病的防治以及再生醫(yī)學(xué)的發(fā)展提供了潛在的分子標記物和干預(yù)策略。

論文基本信息

通訊作者：

劉光慧，中國科學(xué)院動物研究所研究員

曲靜，中國科學(xué)院動物研究所研究員

張維綺，中國科學(xué)院北京基因組研究所研究員

論文標題：

Cross-species metabolomic analysis identifies uridine as a potent regeneration promoting factor

領(lǐng)域方向：

生物信息學(xué)、分子生物學(xué)、細胞生物學(xué)

來源期刊：Cell Discovery

DOI：10.1038/s41421-021-00361-3