Ученые из Техасского университета A&M (Texas A&M) показали, что способность к восстановлению утраченных частей тела у млекопитающих может быть не полностью потеряна. Возможно, она скрыта в обычных механизмах заживления и может включаться при правильной последовательности биологических сигналов.
Работа опубликована в журнале Nature Communications.
Почему у человека обычно образуется рубец
У саламандр после травмы может заново вырасти целая конечность. У людей и других млекопитающих процесс обычно идет иначе: повреждение закрывается рубцовой тканью.
Рубцевание помогает быстро защитить рану от инфекции и дальнейшего повреждения. Но у этого есть цена: организм закрывает дефект, а не восстанавливает утраченные кость, связки, сухожилия и сустав.
Руководитель исследования Кен Мунеока (Ken Muneoka), профессор кафедры ветеринарной физиологии и фармакологии, отметил, что вопрос о том, почему одни животные способны к регенерации, а другие — нет, обсуждается еще со времен Аристотеля.
Два сигнала вместо рубца
Исследователи разработали двухэтапный подход. Он был направлен не на введение стволовых клеток извне, а на изменение поведения собственных клеток в области травмы.
Сначала, уже после закрытия раны, ученые применяли фактор роста фибробластов 2 (FGF2). Факторы роста — это белковые сигналы, которые помогают клеткам делиться, перемещаться и менять свою функцию. Фибробласты — клетки соединительной ткани, которые обычно участвуют в образовании рубца.
Под действием FGF2 в месте повреждения формировалась структура, похожая на бластему. Бластема — это скопление клеток, из которого у животных, способных к регенерации, затем развиваются новые ткани.
Через несколько дней исследователи применяли второй сигнал — костный морфогенетический белок 2 (BMP2). Он направлял клетки к построению новых структур.
По словам Кена Мунеоки (Ken Muneoka), сначала клетки нужно было отвести от сценария рубцевания, а затем дать им сигнал, что именно следует строить.
Стволовые клетки уже могут быть на месте
Один из важных выводов работы состоит в том, что для запуска восстановления не обязательно вводить стволовые клетки извне. Стволовые клетки — это клетки-предшественники, которые могут давать начало другим типам клеток и участвовать в обновлении тканей.
Авторы считают, что нужные клетки уже присутствуют в месте повреждения. Главная задача — заставить их вести себя иначе: не просто закрывать рану рубцом, а участвовать в восстановлении утраченных структур.
Соавтор исследования Ларри Сува (Larry J. Suva) отметил, что клетки, которые раньше считались «неперепрограммируемыми», на самом деле могут менять свое поведение.
Что удалось восстановить
В эксперименте у мышей после ампутации удалось получить восстановление основных структур, утраченных при травме: кости, сухожилий, связок и суставных элементов.
Эти ткани не были точной копией исходной анатомии. Однако исследователи подчеркивают: на месте повреждения появились именно те структуры, которые должны присутствовать на этом уровне пальца.
Это важно, потому что регенерация оказалась не одним простым «включателем», а результатом согласованной работы нескольких биологических путей.
Что это может значить для медицины
До восстановления утраченных конечностей у человека еще очень далеко. Исследование проведено на мышах, а полученные ткани были несовершенными.
Но практическая польза может появиться раньше. Даже частичное смещение заживления от грубого рубцевания к более полноценному восстановлению тканей могло бы улучшить исходы после травм, операций и ампутаций.
Эта работа также перекликается с более широкой темой регенеративной медицины. Ранее на МКБ-11 рассказывалось, почему стволовые клетки со временем теряют способность восстанавливать ткани.
Литература
Yu L., Yan M., Scaturro K.Z., Qureshi O., Lin Y.-L., Bartelle B.B., Smith C.A., Osorio Hurtado D., Cai J.J., Dawson L.A., Brunauer R., Suva L.J., Han M., Dolan C.P., Muneoka K. Digit regeneration in mice is stimulated by sequential treatment with FGF2 and BMP2 // Nature Communications. — 2026. — Vol. 17, № 1. — DOI: 10.1038/s41467-026-72066-8.