作者:薛杨 秦涛 来源:西北工业大学微信公号 发布时间:2023/2/24 10:15:15
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西工大今年首篇《科学》:建立鹿角再生细胞图谱

 

2023年2月24日(北京时间),Science(《科学》)杂志在线发表了西北工业大学生态环境学院与国内外多家单位共同完成的题为“A population of stem cells with strong regenerative potential discovered in deer antlers”的论文。西北工业大学2020级博士研究生秦涛为论文的第一作者,西北工业大学邱强教授和王文教授,以及相关单位的研究人员为论文的通讯作者。

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在自然界中,壁虎断尾后不久就会长出新的尾巴,蝾螈四肢缺损后会长出新的肢体,这种生物体对失去的结构重新自我修复和替代的过程被称为“再生”。关于“再生”的研究一直是国内外科学家关注的重点。

哺乳动物(包括人类)的器官和附肢如何实现再生,对于未来实现组织器官损伤修复和对抗器官衰老具有重要意义。长久以来,科学家一直试图从斑马鱼和蝾螈等再生能力极强的低等脊椎动物中寻找答案,但仍缺乏对哺乳动物再生机制的深入解析。

鹿角是哺乳动物中唯一能在自然情况下周期性完全再生的器官,因此对鹿角再生能力的研究有利于帮助人类进一步了解哺乳动物的再生机制。

该论文建立了鹿角再生发育的细胞图谱,系统描述了鹿角再生和快速生长的细胞分子机制,从而发现了鹿角再生过程中特有的干细胞群,这一干细胞群是鹿角再生能力的核心细胞群,是鹿角再生能力的必要条件。通过进一步的实验验证表明,该细胞群展现出了极强的自我更新、成骨和软骨分化以及骨骼修复的能力。该研究为哺乳动物再生能力的研究提供了全新的认知,同时为哺乳动物骨骼修复和人类骨骼的再生医学提供了新的研究方向。

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鹿角脱落后再生示意图

生态环境学院王文教授带领的进化基因组学研究团队围绕动物特殊性状进化的遗传创新机制开展研究,该论文是团队探索生物医学仿生应用的关键一步。近年来,团队聚焦国际科学前沿和人类生命健康战略目标,取得了一系列具有前瞻性和重大影响力的创新成果,以西北工业大学为第一或通讯作者单位,在Science(2019, 364: eaav6202; 2019, 364: eaav6335; 2019, 364: eaav6312)、Cell(2021, 184: 1362; 2021, 184: 1377)、Nature Genetics(2021, 53: 742)、Nature Ecology & Evolution(2018, 2: 1268; 2019, 3: 823; 2022, 6: 1354)、Nature Communications(2020, 11: 2494; 2021, 12: 6858; 2022, 13: 5619)、Science Advances(2021, 7: eabe9459)、PNAS(2021, 118: e2106080118)等期刊发表多篇高水平论文;部分研究成果入选2019和2021年度中国生命科学十大进展;团队的邱强教授和王堃教授分别获得杰出青年科学基金和优秀青年科学基金资助,王文教授获得首期“新基石研究员项目”资助。未来团队将进一步围绕动植物复杂性状的解析及在人类健康医学领域的仿生应用开展研究工作。

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