干细胞和再生医学

再生现象和再生医学 在自然界中经常能看到生物的再生现象.典型的再生生物是片蛭.将片蛭切断后,断面能够识别头部或者尾部的位置,如果切掉的是头,头部将在该位置再生;如果切掉的是尾,尾巴将在该位置再生.蝾螈的四肢、壁虎的尾巴都具有自然再生的能力,青蛙与蝾螈同属两栖动物,却不具备再生的能力,但青蛙的前身蝌蚪却又显示出四肢再生的能力.这种神奇的能力很早就吸引了人类的研究视线.     

什么控制着器官再生?

是什么控制着器官再生?2005年Science庆祝创刊125周年提出了125个科学问题,其中有25个关键问题,这个问题就是其中之一.有许多生物都具有非凡的再生能力,如蚯蚓、涡虫、壁虎和蝾螈等,但是很遗憾它们都处于进化树的底部,越往上,进化越高等,这种独特的能力就丧失得越多.是什么控制着这个过程?对这个问题的研究不但能回答我们从哪里来、我们为什么是这样,更重要的是它能决定我们的未来.实现人类的器官再生是所有发育生物学家和再生医学研究者共同的梦想.     

动物模型:开启你的再生潜力

<正>有些动物可以轻松地重新生长身体部位。生物学家希望找出它们再生的秘密并将其应用于人类。想象一下这样的情景:蝾螈和老鼠都在一场事故中失去了一个肢体。"蝾螈对这种伤害置之一笑,"缅因州巴港杰克逊实验室的免疫学家和再生生物学家詹姆斯·戈德温(James Godwin)说,"对于一只老鼠却是毁灭性的打击。"这是因为,在接下来的几个星期,蝾螈将重新生长失去的肢体——完美的原始复制品,没有任何     

蝾螈断肢再生揭秘

包括人类在内的哺乳动物都得小心保护自己的肢体,一旦失去就难以再生。而对于不少低等动物来说．失去一条腿或尾巴对它们来说不算什么,很快它们就可以在断裂的部位长出新的器官来。如果人类也具有如低等动物一样的断肢再生能力,人间的许多悲剧就能避免。     

激素对黑斑蛙(Rana nigromaculata)蝌蚪尾端再生的影响

内分泌腺对再生影响的问题,很早就引起了学者们的注意,在两栖类动物的肢体和尾部再生过程中进行了许多实验。近年来Schotte等有系统地在割除垂体截肢后的蝾螈体内注射促肾上腺皮质素(ACTH)、皮质素、脱氧皮质固酮或肾上腺皮质提取液,结果指出肾上腺皮质素能恢复割除垂体的蝾螈肢体的再生能力。最近Wright和Plumb研究了正常蝌蚪和去垂体蝌蚪尾端的再生,认为二者之间并无显著差别。因而内分泌腺或激素与再生之     

《自然》杂志盘点再生医学研究

<正>对机体受损部位进行无疤痕再生,重获丢失的机能,这一魔法般的能力自古以来就是人类梦寐以求的。自然界中蝾螈的再生能力让人惊叹,而高等动物的再生能力则不尽人意。研究蝾螈、蜥蜴和鱼类等低等生物以及广泛开发地球上其他哺乳动物资源都将有助于我们揭开再生神秘的面纱。近百年来,科学家在再生领域的研究经历了较多曲折,但令人鼓舞的是,我们以史无前例的速度取得了多项突破性进展。随着干细胞的发现,人工修复破损的组织或器官正变得有路可寻,为解决许多     

蝾螈断肢再生的奥秘

为了让人类也能获得断肢再生的能力,或者开发出催化断肢再生的药物,科学家一直在努力寻找低等动物断肢再生的真相.最近,德国和美国的科学家利用获得过诺贝尔生物学奖的荧光蛋白技术,初步揭示了蝾螈断肢再生的奥秘.     

组织工程：新的医学奇迹

蜥蜴的尾巴断了能够再生,蝾螈和大鲵除了尾巴,四肢和双眼也能部分再生。至于水螅和水蛭这样的生物,即使把它们切碎,也能再生为一个个个体。那么,人呢?人的皮肤稍微受伤大致可以复原,骨折后经过适当治疗也能够重新接好复原。为了实现肝移植采用的肝脏组织,随着细胞的增殖可以恢复原有的机能。像红血球这样的血液细胞,以及胃肠粘膜、皮肤上皮细胞等都能够反复再生。但是,一旦失去手足或内脏机能严重损坏,那么机体本来具有的机能便很难恢复,器官也不会再生。不久前,科学家分离成功人体胚胎干细胞的新闻轰动了世界。胚胎干细胞是在构成人体的细胞中具有特殊分化功能的细胞,如果分离胚胎干细胞成为可能,那么人体脏器的再生就不再是梦想。     

电磁场与组织再生

任何生物都具有组织再生的能力,但其程度相差很大.比如某些无脊椎动物能由其机体的片段长成完整的个体,甚至脊椎动物中的蝾螈也能重新长出完整的四肢.可惜在高等动物和人中间,这种再生能力大大地降低了.为了提高人体外伤、骨折以及由某种疾病造成的组织损伤的再生能力,科学家们进行了艰苦的探索,终于找到了一种加速组织再生的有效手段,这就是人工的电磁场.     

探索肝脏的再生能力

美国每年大约有3万人死于目前医学难以救治的肝脏疾病.因肝脏移植而获得新生的病人最多只有15,000人左右.病人数字方面的这一巨大差距正是哈佛大学和麻省理工学院科学家及肝病专家们正在研究肝脏十分惊人的再生能力的原因.肝脏在严重丧失后的再生能力比人类或哺乳动物的任何其它器官都要强.在动物实验中,几乎可以切除肝脏的四分之三,而它又能很快地再生到正常大小.然后,在同样明显和神秘的过程中这种生长停止.人体肝脏也具有很强的再生和控制能力,在一个月之内可以再生很大的一部分.     

动物的超能力

失去的肢体奇迹般地再生,长时间屏住呼吸而不会窒息,黑夜里的超强的夜视力,天生的抗辐射能力,无须睡眠……动物们所具备的超出想象的非凡能力令人类望尘莫及。那么,人类是否可以通过药物和奇妙的手术来提高自身的潜在能力?了解动物的超能力,可能对人类有一定的启发。也许有一天,你真的可以像蜘蛛侠和蝙蝠侠一样上天入地。     

人类进入"自我修复"的时代

前不久,我国科学家宣布:已成功绘制出人类组织器官原位再生复制活动图谱,揭示了细胞在完成损伤肌体修复活动中演变的基本规律.这就是说,人体大面积皮肤烧伤不用植皮,靠人体自身的细胞修复就可以长出新皮,已不是遥远的梦想.     

植物再生的研究进展

再生不仅赋予植物修复受损组织的能力,更能使植物产生新器官,实现营养繁殖.再生能力是植物在严酷环境下能够生存的重要手段,也被广泛应用于生产实践中.组织培养、扦插和嫁接等都是基于植物再生能力而开发的农业技术.再生现象的本质是细胞在受伤或胁迫的环境下命运发生转变的过程.近年来,植物再生领域的研究取得了一系列突破性进展,不仅对植物再生过程中细胞命运转变的谱系有了初步认识,而且探讨了植物细胞高度可塑性的分子机制.伤口或胁迫信号、激素、转录因子和表观遗传途径因子形成有序协作的调控通路,控制着再生过程.本文将总结种子植物中器官从头发生和体细胞胚发生这两种再生方式的研究进展,以期为从事植物再生研究的工作者提供参考.     

电流与组织或器官的再生

各种动物的再生能力相差十分悬殊,而人则几乎完全丧失了器官再生的能力.造成这种差别的原因何在呢?科学家们认为,这是由于多种因素造成的,其中最重要的因素之一就是电流.     

再造器官还你精彩人生

它们是利用仿生技术和干细胞再生等方法制造的人体器官。它们与简单修补原体不同,因为再造器官所显示的功能并不比原器官差。 最大挑战是能有效回应使用者的大脑指令 美国新泽西州拉特格斯大学教授威廉·克雷柳斯在描述他制造的仿生学手臂时说,手臂末端有完整的手掌和五根手指,每根都可以独立接受大脑对神经系统下达的指令,这种交流依靠植入人工肢体的电脑协调完成．     

红蝾螈:浑身火红

两栖动物是最原始的陆生脊椎动物,既能适应陆地生活,又能适应水生生活.蝾螈是一种有尾两栖动物,体形和蜥蜴相似,但体表没有鳞.它们也是上佳的观赏动物,有些被人们当成宠物来养. 红蝾螈是一种砖红色陆栖北美蝾螈,栖息于北美东部林地.红蝾螈在水中孵化并繁殖,但是在陆地上度过其生命的幼年阶段.它们身上明亮的橙色或红色图案警告捕食者它们的皮肤有毒,这样当它们寻找食物时,会使天敌离得远远的.     

探寻嘴唇的奥秘

人体各大肢体及器官,应用最广泛也最频繁的当数嘴了.人的嘴总是承受着过度的工作.别的动物用嘴做着许多事情--咬、舔、品尝、咀嚼、吞咽、咳嗽、打哈欠、咆哮、尖叫、低吼.但是人类嘴的工作项目就更加繁多,因为我们还要用嘴说话、吹口哨、微笑、大笑、接吻、抽烟等等.所以,有人说嘴是脸上战场,这是相当贴切的.     

再生的奇迹:人的肢体能够重新生长吗?

如果有人不幸摔碎了胳膊骨,关节,脊骨,在以前,总不会梦想能重新生长出受伤的部份,而且长得完整无缺,跟健康的一样;然而现在可以说,物理学家总有一天能把他治疗得这样好。好多世纪以来,人们看到蝾螈能把断离掉的肢体再生长出来而感到很奇怪;至于更加复杂的人的     

蝾螈足垫形貌特征及黏附机制

为探讨东方蝾螈足垫的黏附特性,本文分别进行了蝾螈的黏附实验研究及其足垫的微观形貌分析.黏附实验结果显示:东方蝾螈能够黏附在超过90°的光滑干或湿的玻璃表面上,整体显示出较强的剪切抵抗能力,与蝾螈亚成体相比,蝾螈幼体表现出更强的垂直黏附效率.形貌分析结果显示:蝾螈亚成体的足垫表面存在大量的黏液腺孔,表皮细胞间存在窄裂缝,而蝾螈幼体的足垫表面黏液腺孔稀少,表皮细胞(大小约29?m)排列紧密,细胞被明显的凸起边界(宽度337±82 nm,高度180±55 nm)围绕.蝾螈亚成体和幼体的足垫表皮细胞表面均被一层尖端呈半球形的纳米柱阵列覆盖,纳米柱被小沟槽围绕.纳米柱的数量密度约为60个/?m2,其高度和宽度相当,约为160 nm,对应约1.0的高宽比.纳米压痕测试显示:蝾螈足垫表面较软,其有效弹性模量约为564.8±239.1 k Pa.基于黏附实验及形貌分析结果,文章重点讨论了足垫形貌特征与其相适应的黏附机制.本研究可为新一代仿生水下黏附材料的开发提供新颖的启发.     

绿色碳科学发展

<正>目前,世界人口不断增加,资源和能源短缺日趋严重,环境日益恶化,人类正面临前所未有的生存危机.妥善解决经济、资源、环境三者之间的矛盾,实现可持续发展是人类无法回避的重大难题.碳对于人类的生存和社会发展具有不可替代的作用.碳是构成地球上生物的重要元素,没有碳就没有人类本身.从资源角度看,碳资源对于人类也极为重要.碳资源包括不可再生的化石碳资源和可再生的碳资源.不可再生