六角恐龍，白嫩的前臂小腿，扁平的頭發(fā)，黑色的眼睛，嘴巴，頭上綁著6根紅發(fā)帶，像人參娃娃一樣可愛。

生活在水中的六角恐龍不是魚，也不是恐龍。它的學(xué)名是墨西哥鈍口族(Ambystoma mexicanum)，也叫米西鈍口族，是蠑螈家的嬰兒。兩棲動物共分為三大家族，一家是沒有腿的蚯蚓，蚯蚓長得像大蚯蚓。家庭是沒有腿和尾巴的青蛙族、青蛙和蟾蜍。另一種是長得像蜥蜴的有腿和尾巴的蠑螈。不同的是蜥蜴有鱗片，蠑螈像青蛙一樣皮膚光滑，包裹著一層黏液。中國大發(fā)，娃娃魚是個頭大的蠑螈。

兩棲動物從水生到陸生的轉(zhuǎn)變經(jīng)歷了變態(tài)過程。幼兒在水中用鰓呼吸，成年人登陸改變身體，用肺和皮膚呼吸。在變態(tài)過程中，我們最熟悉的是蝌蚪變成青蛙。和青蛙族一樣，幼卵孵化后有蝌蚪般大的頭和長長的尾巴，幼蟲與蝌蚪不同，頭部兩側(cè)各有三個銀頭帶，這是它的外部鰓，水下呼吸器。流體慢慢生長，長了四條腿，褪掉外面的鰓和尾鰭，改變皮膚顏色，然后上岸討論生活。(威廉莎士比亞、哈姆雷特、生命)除了六角恐龍等一些蠑螈以外，其他成年蠑螈都生活在陸地上，繁殖時在水中產(chǎn)卵。小孩子從水到地重復(fù)一次父輩的變態(tài)過程，生命輪回前進。

六角恐龍，蠑螈家族中最任性、最有神力的嬰兒，一輩子只在水里當(dāng)小孩子，不變態(tài)，不上岸。(威廉莎士比亞，哈姆雷特，他的家人)不僅能永遠保持童顏，六角恐龍還有無人能及的再生能力。胳膊、腿、尾巴、四肢脫落完全不是問題，幾個月內(nèi)就能重新生長。受損的脊椎、心臟、大腦也能健康地生長。它的再生神力踐踏了所有脊椎動物，甚至帶來了人類重生斷肢的希望。(莎士比亞)。

不成熟

六角的童年和其他蠑螈沒有區(qū)別。從卵孵化成大頭流體后，六角逐漸長出四肢，改變皮膚顏色。當(dāng)其他蠑螈摘下外面的鰓登上陸地時，六角仍然保留著它外面的鰓和尾鰭，固執(zhí)地呆在水里沒有出來。(威廉莎士比亞，《哈姆雷特》)六角恐龍的名字來源于保存了一輩子的六個外部鰓。

頭部兩側(cè)的外部鰓就像絨毛般的辮子，上面覆蓋著羽毛般的細絲，這是細絲增加鰓的表面積，提高氣體交換能力。每個鰓都包含一個毛細血管網(wǎng)絡(luò)，血管的血流方向與水流方向相反，水流通過絲綢流動，溶于水的氧氣進入血管，體內(nèi)的二氧化碳被排除在鰓絲之外。

水中的六角，身體結(jié)構(gòu)上停止變態(tài)過程，但仍在增長。身體越長，內(nèi)在器官也就越循序成熟。成熟的六角在水中尋找配偶，下蛋產(chǎn)崽，家人都在水里。

有了小寶寶的六角爸爸，除了身材大大擴大外，外貌像寶寶一樣笨可愛。六角一生嬰兒的任性生活在生物學(xué)上被稱為幼態(tài)性成熟(neoteny)。

照片右側(cè)的白色淺六角是人工孵化的品種，野生六角通常是棕色的，和圖左側(cè)的那位一樣笨。[頭條-法國is培根-未經(jīng)許可請勿轉(zhuǎn)載其他平臺]

肢體再生

長相幼稚的六角，性格卻非常暴躁兇惡，抓住了咬誰。別說是外族的小魚蝦，一看就咬一口。即使本族的兄弟姐妹在一起，如果一句話也不合適，就可以動手，一只手流血，甚至四肢會嚴重受傷。(威廉莎士比亞，《哈姆雷特》，《家族》)但是胳膊斷了，對六角來說根本沒什么大不了的。哪里不夠，都長大了繼續(xù)戰(zhàn)斗。(這是一座橋。)(莎士比亞。)(一座橋。)

生命是一場搏斗。在饑餓的同胞兄妹眼里，六角的前臂小腿是晚餐，撕下來填滿了自己的肚皮。(威廉莎士比亞，《哈姆雷特》，《生活》)再生對六角來說不是超越眾生的神力，而是生存的能力。如果沒有強大的再生能力，手骨折的六角已經(jīng)消失在歷史灰塵中。

六角的胳膊斷了，血不多，表皮細胞及時關(guān)閉傷口后，出現(xiàn)了稱為胚胎的腫塊。兩個月后胚胎長成健全的胳膊和手腕

胚芽是一團未分化的細胞組織，類似于干細胞。胚芽里未分化的細胞，被激發(fā)分化，生長成表皮、骨骼、肌肉，還有神經(jīng)組織細胞，最后是完整的胳膊。更加厲害的是，新胳膊掉了以后，還能再長新的。以舊換新，一共能換5次。

六角的再生力越小越強大，在孵化后的28天內(nèi)，六角還能再生晶狀體，但過了早期的那段時間，晶狀體就不能再生了。家族里其它蠑螈的再生能力都比不上六角，是不是跟它保持幼態(tài)性熟的能力有關(guān)系？如果六角跟其他蠑螈一樣，變態(tài)上岸的話，會不會失去再生的能力？為了研究這個問題，生物學(xué)家人工誘導(dǎo)六角變態(tài)為成體。

成年體六角

上圖是六角恐龍的成年照，褪去6根外鰓的成年六角，像條長了4條腿的肉蟲子，遠遠沒有幼時好看可愛。

在六角生活的水中加入碘，或是直接給六角注射甲狀腺激素，能誘發(fā)六角完成變態(tài)。美國東北大學(xué)團隊，人工誘發(fā)一批六角變態(tài)為成體，對比同一年齡（孵化后9個月）幼體和成體六角的肢體再生過程。

上圖是幼體和成體的再生對比。團隊從肘部截斷10只幼體、28只成體六角的前臂，記錄它們肢體再生情況。同齡的幼體比成體再生速度要快，幼體在第22天開始長手指頭，而成體在第32天開始長。到66天時，幼體已經(jīng)長全了完整的新前臂，成體只完成60%的再生。

成年體的六角，再生能力比幼體降低2倍，再生速度也比幼體要慢，而且還會出現(xiàn)手腕和手指畸形。圖中的幼體長出的是4根纖細的手指，健全的手掌，而成體長出的是3根分支不全的手指，畸形的手掌。

成體除了再生能力比幼態(tài)削弱很多以外，壽命也比幼態(tài)縮短很多。越長大越退步的六角，還是永遠呆在水里做寶寶最好。既能擁有青春，享受加長生命，又能一直保持再生力量。問題是六角再生的神力來自何處？

解密再生力

再生力，生物界自我修復(fù)的本領(lǐng)，每個人身上都有。你的手背上劃開一道口子，保持傷口干凈，幾天就能愈合。骨頭折了，打上石膏固定位置，幾周后連上了。手術(shù)切除大半的胃，還能再長出新的組織。

動物界再生力最厲害的首推無脊椎動物，絲帶蠕蟲掉了腦袋能長出個新頭。海星，切成兩半，長出2只海星。而在脊椎動物界，再生能力最強的是六角恐龍，除了肢體以外，它還能再生部分脊椎、大腦、心臟，甚至還有眼睛里的視網(wǎng)膜和晶狀體。

再生肢體和簡單的組織器官，其他動物也能做到，但是六角為什么連復(fù)雜的器官都能再生？它的能力早在150年前就開始被研究。1863年，34條野生六角從墨西哥帶到巴黎。之后六角在實驗室里人工繁殖了無數(shù)代，后代從歐洲運到美國，運到世界各地實驗室，現(xiàn)在水族館、寵物店里看到的六角都是當(dāng)年34條野生六角的后代。褐色的野生六角蛻變成白色、金色，唯一不變的是斷肢再生的能力。歷經(jīng)150年的實驗室研究，它再生的秘密只被解開了一小部分。

六角難解之謎，一個主要原因是它的基因組太大了。個頭只有30厘米長的六角，基因組里有320億個堿基對，比人類基因組大10倍。維也納分子病理研究所聯(lián)合其他團隊，直到2018年才完整破譯了六角的全部遺傳信息。六角的基因組也是迄今為止被測序的最大基因組。

完成六角基因組測序，意味著可以跟人類的基因組做比對。雖然六角基因組超過人類的10倍，但同為脊椎動物，基因組有很多相似之處，可以互作比對。找到其中不同之處，就能找到人類肢體再生的開關(guān)。

當(dāng)你還在胚胎中時，基因指揮細胞生長，長全5根手指頭后，調(diào)控基因就關(guān)閉了。如果開關(guān)不關(guān)閉，也許你會長出第6根手指。我們的調(diào)控基因在生長完成后永久關(guān)閉，而六角的基因開關(guān)卻不同。當(dāng)它失去手指后，調(diào)控基因會復(fù)活，重新打開開關(guān)，調(diào)度傷口附近的細胞，驅(qū)使它們從靜止?fàn)顟B(tài)進入再生狀態(tài)。斷肢處的胚芽塊就像最初胚胎里的細胞一樣，開始分化生長。

找到了六角的再生基因是哪些，我們可以參照著復(fù)活自己已經(jīng)關(guān)閉的調(diào)控基因，以后壯士斷腕不再慘烈，斷腕還能重生。前景充滿希望，但再生基因的實際操作卻很困難，到目前為止，東北大學(xué)團隊只確認了一種名叫neuregulin-1的分子，它對四肢、肺部和心臟的再生至關(guān)重要。找全完整的再生基因，才開了頭，后面還有一段長路。

六角，保持永遠長不大的幼態(tài)，不僅能享受加長生命，更重要的是，能一直保持幼態(tài)時的肢體再生力量。

在世界各地實驗室里呆了150年的六角恐龍，呆萌外貌下，蘊藏著讓人類肢體再生的寶藏。

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參考資料：

1：“The axolotl genome and the evolution of key tissue formation regulators”,Sergej Nowoshilow et al., Nature，2018

2：“Experimentally induced metamorphosis in axolotls reduces regenerative rate and fidelity”， by James R. Monaghan et al., Regeneration, 2014

3：“A developmentally regulated switch from stem cells to dedifferentiation for limb muscle regeneration in newts”，by Hibiki Vincent Tanaka et al., Nature Communications, 2016

4：“Analysis of embryonic development in the unsequenced axolotl: Waves of transcriptomic upheaval and stability, Developmental Biology”， by Peng Jiang et al.， Developmental Biology, 2016

附：今天更新自然界里的秘密系列文章，這是第25篇：肢體再生。