在自然界中，存在著一種能夠完全再生附屬器官的哺乳動物，它就是鹿。近期，中國科學家首次在鹿角中發現、鑒定并分離了一群具有強大骨再生潛能的干細胞群。這一發現對于骨再生和骨損傷修復有重要的轉化研究潛能，給哺乳動物器官再生、器官損傷修復帶來新的希望。

在鹿的生長過程中，每一年鹿角都會定期脫落，隨后重新長出的鹿角比前一年還要大，造型更復雜。鹿角的表面有一層帶絨毛的皮膚，分布著大量血管和神經，這個階段的鹿角有個我們熟悉的名稱：鹿茸。經過科學家的測量，在鹿茸快速生長的季節，其每天可長2～3厘米，3個月內長度達到1.2米。

鹿茸究竟是如何實現如此快速、完整的再生的？最近在《科學》雜志上，中國科學家便通過研究揭示了鹿茸再生背后的奧秘。

鹿角再生之謎的關鍵——ABPCs細胞群

為了理解鹿角再生的細胞和分子機制，研究人員收集了鹿角再生連續8個階段的樣本，建立單細胞分辨率的鹿角再生發育細胞圖譜。

完全骨化的鹿角在春天從角柄脫落，隨后新茸從愈合的角柄處開始再生

在對細胞類型進行更為細致的劃分后，研究人員分析了鹿角再生過程中細胞圖譜的動態變化。他們發現，在鹿角脫落前和再生0天時，再生組織主要由3類間質細胞組成（PMC1，PMC2，PMC3）；而到再生5天時，細胞異質性明顯增加，出現了第四個間質細胞類群，即PMC4細胞群。

接下來，科研人員又通過研究展示了這群PMC4細胞的強大骨再生能力，并發現PMC4可以向下分化為成軟骨細胞和軟骨細胞。這一切都表明了PMC4是鹿角骨再生的關鍵細胞群。在研究結果的基礎之上，研究人員將再生5天組織定義為“鹿角再生芽基”，將PMC4細胞群定義為“鹿角芽基祖細胞”（antler blastema progenitor cells, ABPCs）。

ABPCs細胞群在其他可再生動物的身上是否存在？

在此之后，研究人員將鹿角再生芽基的單細胞轉錄組數據與可再生的小鼠指尖、不可再生的小鼠指尖、蠑螈四肢和斑馬魚尾鰭的再生芽基單細胞轉錄組數據進行了分析比較，發現可再生的小鼠指尖芽基中存在類似于ABPCs的細胞群，而其他芽基中不存在這群細胞。這一差異結果提示，哺乳動物與其他非哺乳動物有著不同的再生機制，而ABPCs或許在哺乳動物的附肢再生中發揮重要作用。

為再生醫學插上“鑰匙”

研究鹿茸再生究竟有著怎樣的意義？

長期以來，器官的喪失或功能的衰竭是人類健康面對的兩大難題。事實上，哺乳動物（人、小鼠等）的再生能力非常有限。特別是人類，到了一定年齡，生物體內干細胞和祖細胞自我更新能力喪失、增殖活性改變、功能和效力下降，因此人類在產生相關器官類疾病時，最主要的應對措施是移植新的器官，然而要從根本上解決問題，研究缺損器官的再生就不可或缺。

在此之前，科學家的很多研究大都圍繞蠑螈、斑馬魚等低等動物展開，但收效甚微。在成功揭示鹿茸再生的秘密之后，科學家為哺乳動物中的肢體再生機制研究打開了新的大門。

在相關實驗結果的基礎上，研究人員順利將鹿茸干細胞引入小鼠的頭部，經過一段時間之后，這些干細胞成功地在小鼠頭蓋上形成鹿角樣的骨骼組織。這對于科研領域而言，無疑是一項成功的探索。它證明了鹿茸在人體骨骼修復方面具有應用價值。

老鼠頭上生茸

在科學家的努力下，“器官再生”或許再也不是遙不可及的夢想，更多前瞻性探索，將讓人們對這一天的到來充滿期待。