青蛙版「再生醫療」 5種雞尾酒藥物組合 使斷肢重生

青蛙版「再生醫療」 5種雞尾酒藥物組合 使斷肢重生。(示意圖/Shutterstock)

壁虎、蠑螈的斷肢再生能力是自然界罕見現象，這些生物多爲水生生物，透過特定「再生」基因調控，使斷肢末端形成大量幹細胞組成芽體（blastema），生物便能短時間內在受傷部位長成相同組織或構造。

美國塔夫茨大學（Tufts University）團隊近期對青蛙進行實驗，發現 5 種藥物組合的「雞尾酒療法」可以使成體青蛙肢乾重生，只需要 24 小時治療，就能開啓青蛙 18 個月的肢幹再生期。研究結果發佈於《Science Advances》。

●穿戴式設備 裝載促進再生藥物組合

研究團隊將5種藥物組合裝於可穿戴的生物反應器 BioDome cap 中，此反應器爲一種小的、帽子形狀設備，穿戴於截肢部位不會受疤痕組織影響。反應器內含有水凝膠，模擬類似羊膜的水生環境藉以減少傷口與空氣接觸，同時局部釋放藥物，使藥物緩慢釋出。

●藥物組合包含以下5項：

◎腦源性神經營養因子（brain-derived neurotrophic factor, BDNF），已證實可增加齧齒動物背根神經節與周邊神經軸突數量，並恢復其運動功能。

◎生長激素（growth hormone, GH），可在沒有沒有腦下垂體調控的條件下促進生物再生能力；腦下垂體爲掌管激素分泌的中樞。

◎1,4-DPCA，抑制膠原蛋白過度累積，也是促進血管生成的誘導劑。

◎Resolvin D5，抗發炎藥物。

◎維他命 A 酸（retinoic acid），一種形態素（morphogen），可在生物體內發揮遠距離訊息調控作用，已知與脊椎動物肢幹發育密切相關。

●「青蛙」是理想實驗動物？

塔夫茨大學 Michael Levin 教授說道，本研究採用青蛙爲實驗動物的原因是，青蛙和人類一樣再生能力不強，且青蛙的脊椎構造能使生物反應器連接着，用於即時觀察裝置偵測青蛙肢乾的感應與移動情形。

不過現階段實驗的肢幹再生需要一年半左右，時間因素對於篩選合適藥物是一個阻礙。將來該研究團隊會將此種藥物組合延伸至小鼠模型試驗，以進一步瞭解與哺乳動物的組織再生機制異同之處，將來可能成爲人類因疾病或傷害而斷肢者的福音。