【写在前面】：多年来鹿茸入药，或者作为膳食进补，人们希望从中获得抗衰防病的能力，但却对其中的机制不甚明了。本期推荐的是由中国科学院动物学研究所干细胞与生殖生物学国家重点实验室、中国科学院干细胞与再生研究所等研究团队近期发表于Cell Discovery(IF10.849）的一篇文章，采用跨物种(蝾螈的肢体芽基和鹿角干细胞)代谢组学分析确定尿苷是一种有效的再生促进因子。
【期刊简介】
【题目及作者信息】
Cross-species metabolomic analysis identififiesuridine as a potent regeneration promoting factor
再生能力在整个进化过程中不断下降，并随着年龄的增长而下降。在这项研究中，我们考察了作为再生能力基础的代谢程序是否可能在不同物种之间保持保守，如果是这样，这些代谢驱动因素是否可能被用来促进组织修复。为此，我们对两种脊椎动物器官再生模型进行了代谢组学分析：蝾螈的肢体芽基和鹿角干细胞。为了进一步揭示为什么年轻个体比老年人具有更高的再生能力，我们还构建了灵长类动物幼年和年老组织以及年轻和年老的人类干细胞的代谢谱。在联合分析中，我们发现活性嘧啶代谢和脂肪酸代谢与更高的再生能力相关。此外，我们还鉴定了一组跨物种保守的再生相关代谢效应物。其中一种代谢物是尿苷，一种嘧啶核苷，它可以使衰老的人类干细胞恢复活力，并促进体内各种组织的再生。这些观察结果将为组织修复和再生中的代谢干预开辟新的途径。
【前言】
在不同物种间，干细胞通常处于组织修复和再生的中心地位。蝾螈可以通过形成芽基组织来再生其四肢，这是一种大量的去分化干细胞。同样，在每年再生过程中，鹿角产生一个包含血管、软骨、骨骼的整个器官、真皮和神经，这些干细胞表达经典的间充质干细胞(MSC)标记物，并位于鹿角中部骨膜。蝾螈干细胞的再生组织和鹿角，人类干细胞，如人类间充质干细胞(hMSCs)，具有相对有限的再生修复能力损伤的重要组织和器官，但随着年龄的增长逐渐失去这种能力。这些自然发生的再生过程之间的分子特征是否在跨物种进化上保守尚不清楚。
在这里，我们试图通过比较的方法来了解代谢调节是如何与内在的再生能力相交叉。本研究的样本包括i)在进化规模上更原始但可以更新整个器官的物种，ii)进化中较高的物种失去了全部器官再生能力，但保留了有限的组织修复能力。我们系统地描述了各种再生相关环境下的代谢谱，我们发现高嘧啶和脂肪酸代谢在具有高再生能力的物种、组织和细胞中是共享的。我们发现尿苷是一种促再生的代谢物，可促进人类干细胞的活性，并增强哺乳动物的多种组织的再生。
【结果部分】
1.与不同再生能力相关的跨物种转录组特征。
2.不同再生能力背后的跨物种代谢组学特征。
3.尿啶治疗促进hMSC活性。
4.尿苷可促进体内肌肉再生。
5.尿啶促进心肌梗死后的心脏修复。
6.尿苷治疗可增强了体内组织的再生和修复。
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