絡繹精選論文 | 向低等動物學習，我國學者發現促進多種組織再生的代謝小分子，為治療衰老相關疾病提供新策略

再生是機體修復受損、病變和衰老組織的重要過程。從低等動物到人類，不同物種具有不同程度的再生能力，并且這種能力隨著物種的不斷進化而逐步降低。例如，低等動物中的蠑螈能夠實現斷肢的完全再生，而包括人類在內的大多數哺乳動物僅具備有限的再生和損傷修復能力。在哺乳動物中，鹿角是唯一能夠完全再生的器官。盡管高度進化的物種能在組織損傷時啟動相應的再生修復程序，但這種再生修復的能力會隨著年齡的增長而逐漸降低。

眾所周知，干細胞在組織再生和修復的過程中發揮著關鍵作用。例如，蠑螈可以通過形成芽基組織（一群去分化的具有干性的細胞）來完成肢體的再生。同樣地，在每年的鹿角再生過程中，位于鹿角骨膜的鹿茸干細胞可以分化產生包含血管、軟骨、骨、真皮和神經在內的完整鹿角器官。人類成體干細胞，如間充質干細胞，在多種組織和器官的再生修復過程中均起到關鍵作用，但是這些干細胞的數量和再生能力同樣會隨著機體年齡的增加而降低。

雖然人們已經發現機體再生能力隨進化和衰老而逐步喪失的規律，但其中的分子機制尚不明確。內源性小分子代謝物在不同物種間相對保守；然而，迄今為止，人們對能夠調節衰老和再生的小分子代謝物還知之甚少。通過向自然界存在的低等動物的再生過程學習、以及向具有較強再生能力的年輕組織和干細胞學習，理論上有望發現跨物種保守的、調節再生和衰老的關鍵代謝小分子，從而將為解碼再生的代謝調控機制，發現促進再生、延緩衰老的關鍵代謝物提供新的線索和思路。

2022 年 2 月 1 日，中國科學院動物研究所劉光慧研究組、曲靜研究組和中國科學院北京基因組研究所張維綺研究組合作，于 Cell Discovery 雜志在線發表題為“Cross-species metabolomic analysis identifies uridine as a potent regeneration promoting factor”的研究論文。該研究深度解析了跨物種、跨年齡、跨組織的代謝分子特征，解碼了與較高再生能力密切相關的代謝調節通路，鑒定了一系列能夠延緩人類干細胞衰老、促進多組織再生的關鍵通路和小分子代謝物，為衰老的科學評估、衰老相關疾病的防治以及再生醫學的發展提供了潛在的分子標記物和干預策略。

論文基本信息

通訊作者：

劉光慧，中國科學院動物研究所研究員

曲靜，中國科學院動物研究所研究員

張維綺，中國科學院北京基因組研究所研究員

論文標題：

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

領域方向：

生物信息學、分子生物學、細胞生物學

來源期刊：Cell Discovery

DOI：10.1038/s41421-021-00361-3