再生是机体修复受损、病变和衰老组织的重要过程。从低等动物到人类，不同物种具有不同程度的再生能力，并且这种能力随着物种的不断进化而逐步降低。例如，低等动物中的蝾螈能够实现断肢的完全再生，而包括人类在内的大多数哺乳动物仅具备有限的再生和损伤修复能力。在哺乳动物中，鹿角是唯一能够完全再生的器官。尽管高度进化的物种能在组织损伤时启动相应的再生修复程序，但这种再生修复的能力会随着年龄的增长而逐渐降低。

众所周知，干细胞在组织再生和修复的过程中发挥着关键作用。例如，蝾螈可以通过形成芽基组织（一群去分化的具有干性的细胞）来完成肢体的再生。同样地，在每年的鹿角再生过程中，位于鹿角骨膜的鹿茸干细胞可以分化产生包含血管、软骨、骨、真皮和神经在内的完整鹿角器官。人类成体干细胞，如间充质干细胞，在多种组织和器官的再生修复过程中均起到关键作用，但是这些干细胞的数量和再生能力同样会随着机体年龄的增加而降低。

虽然人们已经发现机体再生能力随进化和衰老而逐步丧失的规律，但其中的分子机制尚不明确。内源性小分子代谢物在不同物种间相对保守；然而，迄今为止，人们对能够调节衰老和再生的小分子代谢物还知之甚少。通过向自然界存在的低等动物的再生过程学习、以及向具有较强再生能力的年轻组织和干细胞学习，理论上有望发现跨物种保守的、调节再生和衰老的关键代谢小分子，从而将为解码再生的代谢调控机制，发现促进再生、延缓衰老的关键代谢物提供新的线索和思路。

2022 年 2 月 1 日，中国科学院动物研究所刘光慧研究组、曲静研究组和中国科学院北京基因组研究所张维绮研究组合作，于 Cell Discovery 杂志在线发表题为“Cross-species metabolomic analysis identifies uridine as a potent regeneration promoting factor”的研究论文。该研究深度解析了跨物种、跨年龄、跨组织的代谢分子特征，解码了与较高再生能力密切相关的代谢调节通路，鉴定了一系列能够延缓人类干细胞衰老、促进多组织再生的关键通路和小分子代谢物，为衰老的科学评估、衰老相关疾病的防治以及再生医学的发展提供了潜在的分子标记物和干预策略。

论文基本信息

通讯作者：

刘光慧，中国科学院动物研究所研究员

曲静，中国科学院动物研究所研究员

张维绮，中国科学院北京基因组研究所研究员

论文标题：

Cross-species metabolomic analysis identifies uridine as a potent regeneration promoting factor

领域方向：

生物信息学、分子生物学、细胞生物学

来源期刊：Cell Discovery

DOI：10.1038/s41421-021-00361-3

专栏文章内容及配图由作者撰写发布，仅供工程师学习之用，如有侵权或者其他违规问题，请联系本站处理。 联系我们