这个器官一天“疯长”2厘米!华大等机构最新合作研究:鹿茸再生的“超能力”从何而来?

发布时间:2025-12-15


你或许曾惊叹于壁虎断尾重生、或蝾螈肢体再生,但在哺乳动物世界中,真正的“再生王者”却是大家耳熟能详的鹿茸。每年春天,雄鹿脱去旧角,新茸以每天约2厘米的速度疯狂生长,短短三个月即可形成重达30公斤、分枝完整的鹿角,且与高速生长形成鲜明对比的是其极低的癌变、畸形概率。



这背后藏着怎样的生命密码?2025年12月,由长春鹿茸研究所、华大研究院、中国农业科学院特产研究所等单位合作的研究团队,在国际顶级期刊《宏》(iMeta)上发表重要成果,首次系统揭示了鹿茸极速生长的三大核心机制,为人类骨骼再生与创伤修复开辟了新道路。


 iMeta 文章


为什么研究鹿茸?

鹿茸是哺乳动物中唯一能周期性再生的器官。其生长速度惊人——人类青春期骨骼生长最快时也仅能达到0.2毫米/天,而鹿茸每日即可实现2厘米的延伸。这种快速、有序且安全的再生模式,打破了传统软骨内成骨依赖无血管生长板、缓慢成熟的范式,成为研究骨再生和器官修复的理想模型。



三大机制揭秘鹿茸“生长奇迹”

 文章摘要图


01

干细胞“超级蓄水池”:高速增殖却不癌变


研究发现,鹿茸生长中心每立方毫米组织中含有超过100万个干细胞,浓度是人体骨髓的上万倍。这些干细胞虽以每12小时分裂一次的超高速度增殖,却具备极低的致瘤性。


关键就在于一套精密的“刹车系统”:P21 基因与PTEN 基因的双重调控,确保细胞在快速分裂的同时能及时“刹车”,避免失控。研究还发现,鹿茸干细胞中的MYC 基因虽活跃,却驱动了一套非致癌性转录程序,在促生长和防癌变之间取得了完美平衡。



02

血管网络“超级工程”:高效供养,支持代谢


鹿茸内部拥有一套自然界顶尖的血管系统。其毛细血管密度可达每立方厘米500条以上,是人体心肌组织的3倍。这些血管以每天1.5厘米的速度延伸,精准匹配不同生长区域的营养需求。


正是这套高效的运输系统,支撑着鹿茸生长高峰期每日超过200克蛋白质和50克矿物质的惊人消耗——相当于一个成年人三天的营养摄入。



03

PHEX+细胞:指挥软骨向硬骨完美转化


研究团队还发现了一类特殊的PHEX+ 细胞,约占细胞总数的5%。它们位于肥大软骨细胞周围,像“建筑师”一样精准调控骨化过程:在生长初期促进软骨形成,后期则启动成骨程序,将软骨转化为坚硬骨组织。


实验证实,这类细胞可能作为中间状态,直接参与软骨细胞向成骨细胞的转分化,从而实现“先长框架、后强化结构”的混合骨化模式,兼顾速度与强度。



 从鹿茸到人类:再生医学的新希望

这些发现不仅解释了鹿茸的生长奥秘,更为人类医学带来多重启示:

○骨损伤修复:基于鹿茸干细胞机制的新型再生疗法,有望将严重骨折愈合时间从数月缩短至数周。

○抗衰老研究:鹿茸干细胞中高表达的衰老相关基因,为对抗组织退化提供了新的潜在靶点。

○运动医学:模拟鹿茸血管化微环境的修复凝胶,可能加速肌腱与关节损伤的恢复。



科研背后的故事与意义

长春科技学院鹿茸科学与产品技术研究所巴恒星教授、中国科学院大学生命科学学院(华大专项)何世典在读博士、孙海汐研究员、王昕博士,以及中国农业科学院特产研究所张航在读硕士共同参与了该研究,作为共同第一作者。通讯作者包括长春科技学院李春义教授、华大研究院刘传宇研究员和顾颖研究员、中国农业科学院特产研究所王大涛研究员


该研究得到了国家自然科学基金重点项目、面上项目、吉林省自然科学基金以及吉林省人社厅留学人才创新创业项目等资助。研究整合单核转录组、单核染色质可及性以及高分辨率空间转录技术,构建了迄今最完整的鹿茸生长中心单细胞图谱,从分子层面解析了这一“连续流动”式生长系统。


值得一提的是,华大长期深耕反刍动物基因组研究领域,在2019年已于国际顶尖期刊《科学》Science)上发表鹿茸相关研究成果。



向自然学习,走向未来

鹿茸再生的研究再次证明:最前沿的科学灵感,往往蕴藏于自然界的精妙设计之中。尽管将鹿茸再生机制安全应用于人体仍需漫长探索,但这项研究无疑为再生医学点亮了一盏明灯。


或许在不远的将来,面对骨折、创伤甚至组织衰退,医生能从容地说:“别担心,我们可以像鹿茸再生一样,为你‘种’出新的骨骼。”


而这,正是科学向自然致敬、为人类谋福的动人篇章。





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