探索人類的再生潛能:microRNA 在軟骨修復中的角色
- Unop
- 2019年12月10日
- 讀畢需時 4 分鐘
這項研究引起了相當的關注,似乎揭示了人類具有可開發的再生能力。然而,根據台灣科技媒體中心向專家請教後的分析,我們了解到該研究主要是在探索microRNA與組織再生之間的可能關聯,而非直接證實人體擁有類似蠑螈的再生潛力。專家指出,這篇研究並不能明確證明人類擁有與蠑螈一樣的再生能力,因此媒體在報導時需謹慎,避免過度詮釋。
人類的再生能力
2019年10月10日,媒體上刊登了一篇引用自CNN的報導,提到美國杜克大學研究團隊在《科學進展》期刊上發表的論文,指出人類雖然不具備像蠑螈那樣自我再生斷肢的能力,卻能修復受損的軟骨。報導中提到,具有再生能力的動植物擁有一種名為microRNA的分子,這種分子有助於調節關節組織的修復。在人體內也發現存在microRNA,但不同部位的軟骨修復能力差異顯著,例如foot ankle中的microRNA活性較高,而膝蓋和臀部則較弱。
相比蠑螈,人類的再生能力相對有限,特別是在斷肢再生方面。成人的軟骨更新替換程度非常有限,長期關節損傷的修復往往艱難,因此這成為科學界關注的重要議題。本研究涉及microRNA的背景,藉此分析microRNA在髖關節、膝關節、和踝關節中的活動性及其在軟骨細胞恢復能力中的潛在角色。
專家見解:透過microRNA探索再生潛力
楊凱強醫生的觀點
臺北醫學大學口腔醫學院的楊凱強主任指出,報導中提到「人類關節中的軟骨可以透過類似蠑螈或斑馬魚等生物再生肢體的方式來自我修復」的說法,實際上是一種過度解讀。目前的研究並不足以支撐microRNA能夠直接修復軟骨組織的觀念,利用microRNA的注射來促進受損軟骨的再生仍需進一步的實驗研究。
蠑螈在斷肢再生時會形成芽體(blastema),透過幹細胞的逆分化或招募來進行再生。最新研究已確認某些特定microRNA對於芽體的生成及隨後的肢體再生至關重要。microRNA是一種不會轉譯成蛋白質的RNA,主要功能是干擾目標mRNA的轉譯,進而調節蛋白質的合成。哪怕在已有的研究中,識別出超過四十種與軟骨細胞外基質分解、發炎有關的microRNA,以及約三十種與退化性關節炎相關的microRNA,也並未顯示它們能直接修復軟骨。相反,它們的主要角色在於維持軟骨組織周轉的平衡,降低導致軟骨損傷的因子表現。
朱家瑩副教授的補充說明
來自台灣大學生命科學系的朱家瑩副教授表示,miRNA是一類存在於所有真核生物的短小RNA分子,因其核苷酸序列的差異,產生多樣的種類。人體中存在數千種不同的miRNA,其功能可能早期就隨著生物演化出現。這項研究主要探討了幾種特定miRNA(如miR-181C、miR-21與miR-31)與軟骨增生的關聯,而非普遍適用於所有miRNA。
本研究透過測量關節軟骨蛋白的更新速率,並比較關節軟骨蛋白的更新速率,並比較不同部位之間(腳踝、膝蓋及股關節)以及退化性關節炎患者與健康個體的差異,觀察到關節軟骨蛋白的更新速率與上述三種miRNA的含量之間存在關聯。當這三種miRNA的含量較高時,相應地,軟骨蛋白的更新速率也顯著較快。然而,在研究中並未實際注入miRNA來改變軟骨蛋白的更新速率,因此無法直接證明注入miRNA會有效促進軟骨的修復。而且,目前的研究仍缺乏針對具體機制的詳細探討,這使得這項研究僅能被視為未來治療方向的一項參考。
此外,本篇新聞中某些片段的描述可能會誤導讀者,使他們認為僅有一種miRNA會影響軟骨修復機制,存在過度詮釋的風險。建議進一步澄清,microRNA包括一系列小片段RNA,這些miRNA在不同組織中的表現和功能各異,可以透過影響特定基因的活動來調節細胞的生理現象。過去的研究顯示,從具再生能力動物所得的再生組織中,某些特定miRNA的含量顯著較高。杜克大學的研究者進一步發現人類不同部位的軟骨組織更新能力與這些特定miRNA的含量息息相關。例如,腳踝的軟骨蛋白更新較快,同時這三種miRNA的含量也較多,而膝關節和股關節的軟骨蛋白更新速度較慢,特定miRNA的含量隨之下降。
結論與未來展望
杜克大學的研究為治療退化性關節炎提供了新的思路,或許可以透過改變miRNA的含量來提高軟骨的更新能力。儘管目前的研究並未實證此方法的可行性,但這一發現提示了未來潛在的治療策略。專家呼籲關於這類研究結果的報導,應強調研究的初步性及其局限性,並提醒公眾在解讀科學研究時要保持謹慎與批判的態度。
未來的研究可以集中於進一步確認不同miRNA在各個關節部位的具體角色,以及它們如何通過調節細胞機制來促進軟骨的修復。具備再生潛力的miRNA在細胞信號傳導、基因表達調控等方面的作用,或將成為相關領域研究的熱點。這些努力將有助於我們更好地理解人體的再生機制,並最終促進對退化性關節疾病的相關療法發展。
常見問題解答 (FAQ)
Q1: microRNA與再生能力有什麼關聯?
A1: microRNA是在細胞內調控基因表達的小片段RNA,研究顯示某些microRNA在具有再生能力的動植物中含量較高,並可能在軟骨修復中扮演角色。
Q2: 研究中提到的三種miRNA是哪些?
A2: 研究提到的三種miRNA包括miR-181C、miR-21與miR-31,這些miRNA的含量與關節軟骨的更新速率相關。
Q3: 為什麼人體無法完全再生斷肢?
A3: 人體的再生能力相比某些動物如蠑螈較為有限,主要表現在軟骨的再生能力上。成人的軟骨更新替換能力受到多種因素的限制,且修復能力通常非常有限。
Q4: 如何進一步研究microRNA的潛力?
A4: 未來研究可以針對不同miRNA的功能進行深入探討,評估它們如何調節細胞機制並可能促進軟骨的修復,這對開發新的治療方法至關重要。
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