人類可以破譯蠑螈的再生基因，讓人類在災難或者意外情況下損壞或者毀掉的肢體，器官重新生長出來嗎？1

 

沒那么簡單，問題不止涉及幾十個基因。蠑螈是體型遠比人小、血壓遠比人低的變溫動物，你要考慮到這之中再生相關增強子的差異和受力情況、循環系統的區別。哺乳動物的再生相關增強子改變了功能，觸發肢體再生需要特定的機械力，而不像蠑螈、多鰭魚那樣需要神經提供的生長因子。

人在胚胎發育的最初階段啟動著許多病毒基因和古老基因，具有高水準的再生能力：如果被切成兩半，就會變成同卵雙胞胎。類似的情況在其它哺乳類胚胎早期也存在，可以人工觸發同卵多胞胎來加快家畜繁殖。

在胚胎發育早期，人類胎兒掉了一塊肉或斷掉局部肢體，往往是可以完全再生的。

隨著胚胎發育進程，早期使用的一些基因相繼關閉，再生能力迅速下降。你的肚臍其實就是一個疤痕，臍帶疤痕。一些非人哺乳類的臍帶疤痕會愈合消失。

出生后數年內，你的指尖·趾尖部分受損還是很可能完全再生的，這有明顯的個體差異，有些人能維持到十幾歲。

隨著年齡增長，你能較好地再生的也就是外周血細胞、指甲、趾甲、毛發、表皮、舌頭表層、消化道黏膜的部分構造、骨骼裂痕、子宮內膜[1]之類了，以再生能力著稱的肝臟其實很大程度上依靠細胞體積膨大來代償，并不能完全再生。

人的基因問題可以追溯到哺乳動物的遙遠祖先偶然地將一些關系到再生能力調控的 DNA 序列的功能搞出了毛病，導致現存的所有哺乳動物發育到一定階段之后對受傷的反應有問題：

組織受損之后，可以激活負責再生缺損組織的細胞，但細胞激活之后并不能正確地分化成需要補充的細胞。瘢痕組織對傷口粗暴填充，組成疤痕的不再是組成“正常的肉”的細胞種類和細胞外基質類型。瘢痕組織的膠原蛋白呈現纖維化（膠原纖維在單一方向上對齊排列）而不是正常組織中的網籃狀，而且可能過度堆積膠原蛋白而造成凹凸不平[2]，或者因為缺失原本應該支撐皮膚的肌肉而凹陷下去。這種低水平修復連毛囊、毛發、汗腺、表皮脊狀網都不能長出來，就更無法期待重新長出缺損肢體對應的骨骼、肌肉、大血管和神經了，瘢痕組織的毛細血管配置往往都和正常組織不一樣[3]。心肌梗塞之后進行修復也會產生疤痕，因此性能會比原本的心肌更差，增加心力衰竭的風險。腦部或脊髓損傷通常會導致神經膠質細胞形成瘢痕組織。膠質瘢痕由密集的神經膠質細胞組成，缺乏功能性神經元，長期被視為神經再生的障礙，但其分泌的生長因子又是神經再生所需要的，因此處理起來十分麻煩。目前研究的方向是利用病毒載體調高神經膠質細胞中的神經轉錄因子水平，誘導其轉化為功能性神經元。

一些蛙類在蝌蚪階段可以再生受損的鰭，而成年之后不能再生四肢，可見這個問題相當古老。

脊椎動物的腦、肺、腸道上皮、骨骼肌等處通常還有干細胞存在，一些肝細胞、胰細胞可以轉分化并再生受損的組織，其它器官或組織缺少這些細胞和功能。一部分脊椎動物靠干細胞、未分化的祖細胞或組織細胞去分化（已經分化的細胞去分化成干細胞，再進行分裂、分化，在人的實驗室里也能誘導多種細胞這樣行動）和轉分化[4]來再生特定的部位：

不少蠑螈物種能夠再生四肢、尾巴、脊髓、眼睛，有些蠑螈物種甚至能夠再生晶狀體和一半的大腦（這對絕大部分有這兩件構造的生物來說都是不可能的），成年蠑螈的晶狀體剝離后，新晶狀體細胞由背側虹膜色素上皮細胞轉分化而來。斑馬魚和多鰭魚可以再生魚鰭，斑馬魚可以用祖細胞再生心肌。斑馬魚、多鰭魚、蠑螈的再生過程涉及 10 個一樣的 miRNA，一般認為是繼承自它們在 2.4 億年前的共同祖先。這也說明人類祖先的相關遺傳問題至少能追溯到那個年代。自然環境中也有一些哺乳類的再生能力部分恢復，刺毛鼠屬的 Acomys kempi 與 Acomys percivali 能夠再生毛囊、皮膚、汗腺、毛皮、軟骨。墨菲羅斯大鼠能夠再生心肌細胞，相比之下，一般的大鼠的幼鼠可以再生心肌細胞而成年鼠的心肌損傷后很難再生。通過對比，已經找到 36 個與這種再生能力相關的基因[5]。實驗證明，通過敲除激活狀態相關的轉錄因子，可以讓自然條件下和人一樣缺少視網膜再生能力的小鼠變得像斑馬魚那樣可以再生視網膜。

總之，包括人在內，一些物種成年之后再生能力的下降跟老化細胞沒有被及時取代、再生上皮的形成速度和性能下降、免疫力衰退、細胞代謝壓力變化等因素有關。

以下引用[6]：

2020 年 9 月 4 日，美國斯托瓦斯醫學研究所、霍華德·休斯醫學研究所的王偉博士、Alejandro Sánchez Alvarado 院士與斯坦福大學 Anne Brunet 教授團隊合作在 Science 雜志上發表了題為 Changes in regeneration-responsive enhancers shape regenerative capacities in vertebrates 的研究。該研究首次引入新再生模型——非洲鳉魚，通過比較研究提出解釋動物再生能力丟失的基于再生響應增強子的理論模型。再生能力丟失的理論模型這項研究首次證實 inhba 再生響應增強子對器官再生是必須的，而且發現人類基因組中 inhba 增強子發生功能性調整而喪失激活再生的能力。

人體再生需要人工調控受力和增強子，需要體外循環支持。

在此基礎上，人的某些遙遠的無脊椎祖先和現存的渦蟲、刺胞動物、多孔動物之類擁有遠比蠑螈強的再生能力。研究它們再生的機制，有可能更好地推動修復人體的技術進步。

櫛水母動物門的許多物種能再生粉碎性的身體損傷。櫛水母的神經元密集處被破壞后 4 天內就能再生。多孔動物門的許多物種能再生粉碎性的身體損傷，一部分海綿可以從碎片再生為完整身體。刺胞動物門的大部分物種能再生缺損的身體，一些水螅和一些缽水母可以從觸手以外的碎片[7]再生為完整身體，而且可以在不增加細胞數量的情況下將碎片中的細胞重新排列為小型個體或幼體。燈塔水母、海月水母等可以在被嚴重破壞或打碎后逆轉生命周期，從看似死亡的狀態再生。扁形動物門的許多物種能再生缺損的身體，一些渦蟲物種可以從占原本體積二百七十九分之一的碎片（含有數萬個細胞）再生為完整身體。

參考

^如果你有的話^肥厚成包塊狀的稱為瘢痕疙瘩^毛細血管稀少，只有少量小動脈和小靜脈^從一個細胞類型到另一個細胞類型的轉換^Mansuo L. Hayashi, B. S. Shankaranarayana Rao, Jin-Soo Seo, Han-Saem Choi, Bridget M. Dolan, Se-Young Choi, Sumantra Chattarji, and Susumu Tonegawa. Inhibition of p21-activated kinase rescues symptoms of fragile X syndrome in mice. Proceedings of the National Academy of Sciences. 2007 July, 104 (27): 11489–94. PMC 1899186^專家點評Science | 王偉等揭示高等哺乳動物再生能力丟失的機制 - BioArt生物藝術的文章 - 知乎 https://zhuanlan.zhihu.com/p/216463422^某些水螅物種的碎片只要有數百個上皮細胞就可以再生出整個身體，有些缽水母就差一些