摘要: 部分脊椎动物(如墨西哥钝口螈、爪蛙)可实现肢体完美再生,而哺乳动物不具备这一能力。肢体再生的启动机制长期以来是再生生物学领域尚未完全解析的关键科学问题。2026年4月9日,瑞士洛桑联邦理工学院Can Aztekin团队在Science发表了题为“Species-specific oxygen sensing governs the initiation of vertebrate limb regeneration”的研究论文(doi: 10.1126/science.adw8526),为这一问题提供了一种解释。该研究以爪蛙蝌蚪与小鼠胚胎肢体外植体为模型,证实氧环境与物种特异性氧感知能力直接决定肢体再生能否启动。低氧条件或稳定低氧诱导因子 HIF1A,可促进小鼠截肢创面快速愈合,重塑细胞代谢与染色质表观状态,激活再生基因程序;而常氧则抑制上述过程,阻断再生启动。两栖类肢体可在较宽氧浓度范围内维持再生相关细胞特性与分子程序,与其氧感知通路显著弱化密切相关。这种跨物种差异源于 HIF1A 调控基因的表达水平不同:两栖类中这些基因低表达,HIF1A活性稳定;哺乳动物中高表达,HIF1A对氧浓度高度敏感。该研究提出物种特异性氧感知是脊椎动物肢体再生能力分化的核心决定因素,有助于理解再生能力的演化。值得关注的是,此项成果与近期由山东农业大学王恒团队与广东省人民医院费继锋团队合作发表在Free Radical Biology & Medicine上题为“Divergent redox states define regenerative outcomes between salamanders and Xenopus”的研究成果(doi: 10.1016/j.freeradbiomed.2026.04.001)高度互补、相互印证,共同揭示了低氧/氧化还原稳态是调控脊椎动物肢体再生的保守核心机制。