中科院成都生物所在蝾螈肢体再生研究中取得重要进展
中科院成都生物所在蝾螈肢体再生研究中取得重要进展
肢体再生是生物学领域一个令人着迷的现象，它不仅展现了生命的神奇，还为临床治疗提供了新的思路。中国科学院成都生物研究所吕彬副研究员课题组在蝾螈肢体再生研究方面取得重要进展，揭示了东方蝾螈肢体再生早期的关键基因及小RNA分子调控机制。
肢体再生作为一种独特的生物学现象，因其在临床治疗中的潜在应用价值，长期以来都是科研领域的热点。蝾螈是脊椎动物中拥有强大肢体再生能力的典型类群，尤其墨西哥钝口螈（Ambystoma mexicanum；axolotl）常被用作模式物种进行深入研究。然而相对于水生幼态持续的钝口螈，会经历完整变态发育的蝾螈类群（newts;如东方蝾螈Cynops orientalis）被认为具有更强大的再生能力，几乎不受年龄影响。
为了揭示东方蝾螈肢体再生的调控机制，中国科学院成都生物研究所的吕彬副研究员课题组收集东方蝾螈前肢切除后五个不同时间点的再生芽基组织（0小时、1天、5天、10天和20天），联合转录组和小RNA测序（miRNA-seq）技术，进行了组学数据的整合分析，并通过q-PCR技术对鉴定出的关键候选基因进行了表达验证，旨在探索东方蝾螈肢体再生早期的关键基因及小RNA分子的调控机制。
图1 研究整体思路
通过构建mRNA–miRNA时序共表达调控网络，研究发现四个编码基因和七个调控这些基因miRNA分子可能在东方蝾螈肢体再生早期过程中起到了重要作用，涉及过程包括能量代谢模式的转变，氧化应激降低和细胞迁移等。
图2 差异表达基因所关联的关键生物学进程
图3mRNA-miRNA表达热图以及调控网络
图4 Rhou和Gpd2基因下调促进再生过程
图5 关键基因和相关miRNA随时间的表达趋势和共线性关系
研究初步揭示了东方蝾螈再生早期过程中的分子调控机制，为我们深入理解蝾螈以及更广泛类群中肢体再生的遗传机制提供了有力的线索。
上述研究成果以The mRNA and microRNA Landscape of the Blastema Niche in Regenerating Newt Limbs为题发表于SCI期刊：International Journal of Molecular Sciences。一年级硕士研究生张琪为第一作者，吕彬副研究员为通讯作者。本研究得到国家自然科学基金、四川省科技厅自然科学基金和中国科学院西部之光等项目的联合资助。
本文原文来自中国科学院成都生物研究所