編譯／韋士塔

物學家多年來一直試圖了解自然界的再生機制，了解肢體再生的祕密；若能因而觸發人體的再生機制，將是許多肢體受創患者的一大福音。

科學家之前已發現蠑螈可重新長出完整的肢體，且有無限的再生能力。人體遭受重大創傷時的初期反應，與蠑螈類似，但人類的肢體無法再生，僅在傷口處留下疤痕。

為了進一步了解肢體再生的奧祕，科學家以非洲爪蟾（African Clawed Frog）為實驗對象，研究肢體再生的可能性。非洲爪蟾與人類相同，再生能力有限，如果能讓這種生物的肢體重生，代表同為高等生物的人類，也有可能重新再生出功能完整的肢體。

美國塔夫茲大學（Tufts University）工程學教授卡普蘭（David Kaplan）率領研究團隊進行這項實驗，成功讓非洲爪蟾的肢體再生。

卡普蘭教授表示，某些動物的肢體能夠再生，不過，再生能力會隨著生物發育程度而降低，這也反映高等動物形態的演化結果，而較低等的蠑螈等生物，則是具備無限再生能力的脊椎動物。人類的某些器官，例如肝臟，確實有再生能力，但結構較複雜的手、腳等器官，無法在自然環境下再生肢體。

研究指出，幫助傷口癒合的疤痕組織，是阻礙肢體再生的主要因素。人體為了防止傷口感染、失血，會長出疤痕組織抑制發炎，但這個過程卻會抑制神經、血管及肌肉的再生。研究團隊觀察發現，許多肢體可以再生的動物生活於水中，這可能是防止疤痕形成的關鍵。因此，研究團隊設計一個模擬羊水囊（amniotic sac）環境的裝置，把截去後肢的非洲爪蟾放置其中。

研究人員在這個裝置裡注入絲蛋白，並加入多種能誘使組織生長成形、發展感知運動功能的小分子化合物。截肢的非洲爪蟾在接受再生治療後，傷口閉合的速度明顯減慢，在接下來的一年半裡，非洲爪蟾的肢體開始重新生長，骨骼長度增加，軟組織及和神經肌肉也開始修復。

卡普蘭教授表示，人工的羊水囊搭配合適的藥物，確實能讓傷口不受疤痕組織干擾。爪蟾的再生機制被觸發後，確實能持續性再生，發育出與原本斷肢相似，且具有骨骼、血管、肌肉、神經等的新後腿。他並指出，肢體再生的另一個關鍵是能否正常活動，他們用來實驗的爪蟾，能使用新的肢體正常活動。

這項研究成果，已發表於《科學進展》（Science Advances）期刊。報告指出，接受過完整治療之後，爪蟾的感知運動通路（sensorimotor pathways）功能可恢復到損傷前的水準，牠們的傳入感覺神經纖維（afferent sensory nerve fibers）和神經肌肉組織（neuromuscular tissue）順利重建。

科學家表示，這項實驗顯示，不同的藥物和生長因子組合，能促進肢體再生，且功能完整。參與研究的塔夫茲大學再生與發育生物學中心主任列文（Michael Levin）表示，研究團隊將測試這種治療如何應用於哺乳類動物，以科學方式讓人類的肢體重新發育。