人間はいくつかの再生能力しかし、怪我をしても再生する驚くべき能力を持つサンショウウオのような生き物と比べると、私たちの限界はかなり限られています。サンショウウオは、完全な四肢を再生できる唯一の成体脊椎動物であるだけでなく、心臓、目、脊髄、尾の一部を含む複雑な構造の印象的なレパートリーを再生することができます。
近年、研究者たちは、サンショウウオの再生を研究している収集された知識が、彼らがどのように再生できるか、そしてどのように人間の再生を促進するかを理解するのに役立つことを期待しています。
サンショウウオが手足を再成長させる正確なメカニズムはまだわかっていませんが、この動物の再生は成体細胞の再プログラミングによって行われることはわかっています。これは、再生が起こるためには、四肢を形成する筋肉細胞などの成体細胞が筋肉のアイデンティティを失い、増殖して新しい構造の形成に寄与する新しい細胞を生じさせる必要があることを意味します。
このプロセスは哺乳類の細胞ではほとんど見られず、これが哺乳類の再生能力の低さの根拠であると示唆されています。しかし明らかに、この再プログラミングの根底にあるメカニズムを解明することは、特定の脊椎動物が四肢を再生できるのに他の脊椎動物は再生できない理由と、このプロセスを人間でどのように繰り返すかを理解する上で中心となる。このパズルを解くことができれば、患者の細胞の再プログラミングを強化し、患者の病気をより深く理解し、適切な治療法を設計する戦略につながる可能性があります。
私たちは最近、再プログラミングメカニズムの重要なコンポーネントを発見しました。 Stem Cell Reports に掲載された私たちの研究では、ERK 経路と呼ばれる分子経路 (特定の機能を制御するために連携する細胞内の分子のグループ) の持続的な活性化が鍵となることを実証しました。サンショウウオの筋肉細胞の自然な再プログラミング中の役割。 ERK経路が常に「オン」になっている場合にのみ、細胞は細胞周期に再び入ることができ、これが細胞の再生能力の鍵となります。
また、サンショウウオと哺乳類の筋肉細胞も比較しました。サンショウウオ細胞とは対照的に、哺乳類細胞はERK経路を一時的に活性化することしかできず、経路のスイッチを「オン」に保つことができないことがわかりました。重要なことに、我々は、これらの哺乳類細胞に（経路を活性化するタンパク質の産生を可能にするDNAの一部を与えることによって）ERK経路を活性化した状態に保つよう強制すると、細胞は細胞周期の再生成に関与するタンパク質を産生できることを発見した。エントリ。これは、この経路の操作がヒトの再生能力を高める治療に貢献する可能性があることを示唆しています。