蠑螈與青蛙蝌蚪能在截肢後重新長出完整肢體，哺乳類則無法做到。4月8日刊登於科學期刊《Science》的一項新研究指出，原因可能不在基因本身，而在於細胞如何感知氧氣；研究同時顯示，只要調整這種氧氣反應，沉睡的再生程式就能在小鼠組織中被喚醒。
一支由 Can Aztekin 領導的團隊，Aztekin 曾任職於 EPFL，現於馬克斯普朗克學會 Friedrich Miescher Laboratory 任職，研究人員在受控氧氣條件下，比較了截肢後的青蛙蝌蚪與小鼠胚胎肢體。當氧氣濃度降低到模擬水生環境時，小鼠胚胎肢體細胞的傷口閉合速度更快、活動性更高，代謝也轉向糖解作用，這些行為都更接近再生而非疤痕形成。
這項機制的核心是 HIF1A，一種充當細胞氧氣感測器的蛋白質。當氧氣降低時，HIF1A 會穩定下來，並啟動與組織再生相關的基因程序。研究人員在正常氧氣條件下人工穩定 HIF1A，也在小鼠細胞中重現了相同效果。低氧還會重塑包裹 DNA 的蛋白質上的化學標記，關閉抑制性訊號，並打開再生所需的基因。
物種差異
相較之下，青蛙蝌蚪在廣泛的氧氣條件下都能強健再生，甚至在高於空氣中含氧量的環境下也能維持。牠們的細胞之所以能保持穩定的 HIF1A 活性，是因為表達較少會使缺氧反應失活的基因。研究團隊也把分析延伸到六角恐龍與人類資料，發現具備再生能力的兩棲類普遍具有較弱的氧氣感知，而哺乳類則在受傷後迅速表現出更強的敏感性，進而關閉再生路徑。
這些發現並不代表人類肢體再生已近在眼前。該研究只是在小鼠胚胎組織中啟動了早期再生機制，並未重建出完整且可運作的肢體。不過，這項工作重新定義了一個長久以來的生物學問題，暗示能再生與只能結疤的物種差異，也許比過去認為的更容易被改寫。
Aztekin 表示：「我們的結果顯示，再生程序可以在哺乳類組織中被觸發，並開始勾勒出一條清楚且可檢驗的路徑，朝向促進成年哺乳類肢體再生前進。」