Кіріспе
Биологиялық процесс – жаңару, қалпына келтіру және тіндердің өсуі. Биологияда регенерация – геномдарды, жасушаларды, организмдерді және экожүйелерді табиғи ауытқуларға немесе бұзылуларға немесе зақымдануға әкелетін оқиғаларға төзімді ететін жаңару, қалпына келтіру және тіндердің өсу процесі. Барлық түрлер регенерацияға қабілетті, бактериядан адамға дейін. Регенерация толық болуы мүмкін, егер жаңа тіндер жоғалған тіндермен бірдей болса, содан кейін некроздық тіндер фиброздық болады. Алайда, биологиядағы регенерация көбінесе көпжасушалы организмдерге физиологиялық және морфологиялық күйлерінің тұтастығын қалпына келтіруге және сақтауға мүмкіндік беретін белгілердің фенотиптік пластикалық қасиеттерін сипаттайтын морфогендік процестерге қатысты. Генетикалық деңгейден жоғары регенерацияны негізінен жыныссыз жасушалық процестер реттейді. Регенерация көбеюден өзгеше. Мысалы, гидралар регенерация жасайды, бірақ бүршіклену арқылы көбейеді. Регенерация процесі екі кезеңнен тұрады: дайындық кезеңі және қайта құру кезеңі. Регенерация ампутациядан басталады, ол бірінші кезеңді іске қосады. Ампутациядан кейін эпидермалық жасушалар жара эпителийін құрайды, ол жасушалардың бөлінуі арқылы бірінші кезеңде қалыңдайды және жара орнын айналдырады. Зақымданғаннан кейін олардың жасушалары белсендіріліп, мүшелерді бұрынғы күйіне қайтарады. Caudata (уродельдер; саламандралар мен тритондар), құйрықты қосмекенділердің бір тобы, аяқ-қолдарды, құйрықтарды, жақ сүйектерін, көздерді және әртүрлі ішкі құрылымдарды қалпына келтіру қабілетін ескере отырып, регенерацияға ең қабілетті омыртқалылар тобы болуы мүмкін. Эхинодермалар (мысалы, теңіз жұлдызы), рактер, көптеген бауырымен жорғалаушылар мен қосмекенділер тіндердің қайта жаңғыруының керемет мысалдары болып табылады. Мысалы, автотомия қорғаныс функциясы ретінде қызмет етеді, өйткені жануар тұтқындалудан аулақ болу үшін аяқ-қолды немесе құйрықты ажыратады. Аяқ-қол немесе құйрық автотомиядан кейін жасушалар әрекетке кірісіп, тіндер қайта жаңғырылады. Кейде жоғалған аяқ-қол жаңа жеке тұлғаны қайтадан өсіре алады. Балықтар мен саламандралардың көпшілігінде аяқ-қолдардың шектеулі регенерациясы жүреді, ал құйрық регенерациясы личинкалық бақалар мен жабындарда (бірақ ересектерде емес) байқалады. Саламандралар мен тритондардың аяқтары ампутациядан кейін қайта-қайта өседі. Жыртқыштар, тасбақалар, крокодилдер мен жыландар жоғалған бөліктерді қалпына келтіре алмайды, бірақ көптеген (барлығы емес) кекірткелер, гекон мен игуаналар жоғары дәрежеде регенерация қабілетіне ие. Әдетте, бұл олардың құйрығының бір бөлігін түсіріп, оны қорғаныс механизмі ретінде қайта өсіруді қамтиды. Жыртқыштан қашқанда, егер жыртқыш құйрықты ұстаса, ол ажыратылады.
Regeneration in biology is the process of renewal, restoration, and tissue growth that makes genomes, cells, organisms, and ecosystems resilient to natural fluctuations or events that cause disturbance or damage. Every species is capable of regeneration, from bacteria to humans. Regeneration can either be complete where the new tissue is the same as the lost tissue, after which the necrotic tissue becomes fibrotic. Regeneration in biology, however, mainly refers to the morphogenic processes that characterize the phenotypic plasticity of traits allowing multi cellular organisms to repair and maintain the integrity of their physiological and morphological states. Above the genetic level, regeneration is fundamentally regulated by asexual cellular processes. Regeneration is different from reproduction. For example, hydra perform regeneration but reproduce by the method of budding. The regenerative process occurs in two multi step phases: the preparation phase and the redevelopment phase. Regeneration begins with an amputation which triggers the first phase. Right after the amputation, migrating epidermal cells form a wound epithelium which thickens, through cell division, throughout the first phase to form a cap around the site of the wound. Once wounded, their cells become activated and restore the organs back to their pre existing state. The Caudata ("urodeles"; salamanders and newts), an order of tailed amphibians, is possibly the most adept vertebrate group at regeneration, given their capability of regenerating limbs, tails, jaws, eyes and a variety of internal structures. Echinoderms (such as the sea star), crayfish, many reptiles, and amphibians exhibit remarkable examples of tissue regeneration. The case of autotomy, for example, serves as a defensive function as the animal detaches a limb or tail to avoid capture. After the limb or tail has been autotomized, cells move into action and the tissues will regenerate. In some cases a shed limb can itself regenerate a new individual. Limited regeneration of limbs occurs in most fishes and salamanders, and tail regeneration takes place in larval frogs and toads (but not adults). The whole limb of a salamander or a triton will grow repeatedly after amputation. In reptiles, chelonians, crocodilians and snakes are unable to regenerate lost parts, but many (not all) kinds of lizards, geckos and iguanas possess regeneration capacity in a high degree. Usually, it involves dropping a section of their tail and regenerating it as part of a defense mechanism. While escaping a predator, if the predator catches the tail, it will disconnect.
Экожүйелер
Экожүйелер жаңаруға қабілетті. Орман өртенген немесе жәндіктердің көбеюі сияқты бұзылыстардан кейін, алғашқы түрлер жаңадан ашылған ортаға қоныстанып, кеңістік үшін бәсекелесіп, бекінеді. Жаңа өскіндердің өсуі және қоғамдастық құрылу процесі экологияда жаңару деп аталады.
Ұяшық молекулалық негіздері
Жануардың морфогенезіндегі үлгілердің қалыптасуы, жарақаттанғаннан кейін жасушаларды жұмысқа қосатын генетикалық индукциялық факторлармен реттеледі. Мысалы, нейрондық жасушалар GAP 43, тубулин, актин, жаңа нейропептидтер және цитокиндер сияқты өсумен байланысты белоктарды өндіреді, бұл жасушалық физиологиялық жауапты тудырып, зақымданудан жаңаруға көмектеседі. Тіндердің бастапқы дамуына қатысқан көптеген гендер регенерация процесінде қайта іске қосылады. Мысалы, зебра балығының қанаттарының бастамасындағы жасушалар даму және регенерация кезінде гомеобокс (msx) тұқымдастығының төрт генін өндіреді.
Тіндер
Стратегияларға бұрыннан бар тіндерді қайта құру, ересек соматикалық түбірлі жасушаларды пайдалану және жасушаларды дедифференциациялау және/немесе трансдифференциациялау кіреді, ал бір жануардың әртүрлі тіндерінде бірнеше режим бірдей жұмыс істей алады. Даму процесінде, жасушалар әртүрлі тіндерге дифференциацияланған кезде олардың қасиеттерін өзгертуге қызмет ететін гендер белсендіріледі. Даму және регенерация – бұл жасушалар популяциясының бластемаға координацияланып, ұйымдастырылуын қамтиды, ол «регенерация басталатын түбірлі жасушалардың жиынтығы» болып табылады. Жасушалардың дедифференциациясы дегеніміз, олар регенерация процесінде тіндердің қайта құрылуы кезінде тіндік ерекшеліктерін жоғалтады. Бұл жасушалардың трансдифференциациясымен шатастырылмауы керек, ол регенерация процесінде тіндік ерекшеліктерін жоғалтып, содан кейін басқа түрге дифференциацияланады. Регенерациялық қабілет даму сатысына және молдану қабілетіне байланысты шектеледі. Үнемі молданатын шағын қабықшалылар өмір бойы регенерациялай алады. Ал, аяқ-қолдың ампутациясы ертерек молдануды тудырады. Шыңғырлауықтар сияқты гемиметаболалық жәндіктер соңғы молдану алдында нимфалар ретінде аяқ-қолдарын регенерациялай алады. Голометаболалық жәндіктер соңғы молдану мен метаморфозға дейін дернәсілдер ретінде қосымшаларын регенерациялай алады. Мысалы, қоңыздар дернәсілдері ампутацияланған аяқ-қолдарын регенерациялай алады. Жеміс шыбығы дернәсілдерінің аяқтары жоқ, бірақ олар өздерінің қосымшаларының бастамаларын – имагоналды дискілерді регенерациялай алады. Екі жүйеде де жаңа тіндердің қайта өсуі қуыршақтануды кешіктіреді. Жәндіктер мен шағын қабықшалылардағы қосымша мүшелердің регенерациясына негізделген механизмдер жоғары деңгейде сақталған. Ағзаның регенерациясы кезінде екі таксондағы түрлер де жоғалған тінді қайта құру үшін көбейіп, өсетін бластема құрайды.
Уды қалпына келтіру
Арахнидтер, оның ішінде сарышаяндар, уларын қайта жаңарта алады. Бірақ, удың қайта жаңарған кездегі құрамы бастапқы удан өзгеше болады, себебі удың көлемі белсенді ақуыздар толыққанша қалпына келмей тұрып жаңасына алмастырылады.
Жеміс ұшқышы моделі
Жеміс шыбығы Drosophila melanogaster – регенерация, әсіресе ішек және ұрық жасушаларының регенерациясын қадағалайтын молекулалық механизмдерді түсінуге арналған пайдалы модельді организм.
Анелидтер
Көптеген аннелидтер (сегменттелген құрттар) қайта жаңғыруға қабілетті. Мысалы, Chaetopterus variopedatus және Branchiomma nigromaculata ендік екіге бөлінгеннен кейін денелерінің алдыңғы және артқы бөліктерін қалпына келтіре алады. Соматикалық және жыныс жасушаларының регенерациясы арасындағы байланыс Capitella teleta аннелидінде молекулалық деңгейде зерттелді. Алайда, қант қызылшалары сегменттік регенерацияға қабілетсіз. Сонымен қатар, олардың жақын туыстары, бранхиобделлидтер де сегменттік регенерацияға қабілетсіз. Морфалаксия – тіндерді қалпына келтіру үшін жасушалардың дедифференциациялануы, трансформациялануы және қайта дифференциациялануы процесі. Олигохеталарда морфаллактикалық регенерацияның қаншалықты маңызды екені қазірге дейін толыққанды түсініксіз. Жиі айтылмаса да, морфалаксия аннелидтерде сегменттер аралық регенерацияның кең таралған механизмі болуы мүмкін. L. variegatus регенерациясынан кейін бұрынғы артқы сегменттер кейде жаңа дене бағытында алдыңғы сегменттерге айналады, бұл морфалаксиямен сәйкес келеді. Ампутациядан кейін көптеген аннелидтер денелерін жылдам бұлшықет жирылуы арқылы жаба алады. Дене бұлшық еттерінің жирылуы инфекцияның алдын алуға көмектеседі. Limnodrilus сияқты кейбір түрлерде ампутациядан кейін бірнеше сағат ішінде эктодерма және мезодермада автолиз байқалады. Ампутация жарақат алған жерге жасушалардың көптеп қоныс аударуына себеп болады деп есептеледі, және олар жараның бітелуіне қатысады.
Эхинодермиялық жануарлар
Тіндердің қайта жаңғыруы эхинодермалар арасында кең таралған және теңіз жұлдыздарында (Asteroidea), теңіз қызанақтарында (Holothuroidea) және теңіз кірпілерінде (Echinoidea) жақсы зерттелген. Эхинодермалардың қосымшаларын қайта жаңғыртуы кем дегенде 19 ғасырдан бері зерттеледі. Қосымшаларға қоса, кейбір түрлер ішкі мүшелерін және орталық нерв жүйесінің бөліктерін де қайта жаңғырта алады. Жарақат алғанда теңіз жұлдыздары зақымдалған қосымшаларын өздігінен айырып тастай алады. Автотомия – дене мүшесінің, әдетте қосымшаның, өздігінен ампутациясы. Зақымдану деңгейіне байланысты, теңіз жұлдыздары төрт апталық процестен өтіп, қосымшасын қайта жаңғыртады. Кейбір түрлер энергия қажеттілігіне байланысты қосымшаны қайта жаңғырту үшін ауыз жасушаларын сақтап қалуы керек.
Планарлар (Платигельминттер)
Планарларды пайдалану арқылы регенерация зерттеулері 1800 жылдардың соңында басталды және 20 ғасырдың басында Т.Х. Морган тарапынан кеңінен танымал болды. Алехандро Санчес Альварадо мен Филип Ньюмарк 20 ғасырдың басында осы жануарлардағы регенерацияның негізінде жатқан молекулалық механизмдерді зерттеу үшін планарларды үлгілік генетикалық организмге айналдырды. Планарлар жоғалған дене бөліктерін қайта жаңарту қабілетімен ерекшеленеді. Мысалы, планар ұзындығы бойынша немесе көлденеңінен бөлінген жағдайда екі жеке организмге айналады. Бір тәжірибеде Т.Х. Морган планардың 1/279 бөлігіне тең үзілістің тікелей регенерацияға қабілетті екенін анықтады. Жаңа тіндер необластардан өседі, ал необластар планар жасушаларының 20-30% құрайды. Аштықтан сақтану үшін планарлар энергия алу үшін өз жасушаларын пайдаланады, бұл құбылыс де-өсу деп аталады. Осылайша, олар аяқ-қолдарын, құйрығын, жақтарын және торлық қабығын эпиморфтық регенерация арқылы толыққанды жаңарта алады, бұл жаңа тіндермен функционалдық алмасуға әкеледі. Саламандраның аяқ-қолдарын жаңарту процесі екі негізгі қадамнан тұрады. Біріншіден, жараның орнындағы жергілікті жасушалар бластема құру үшін аталық жасушаларға дейін дедифференциалданады. Екіншіден, бластемалық жасушалар жасушалардың көбеюіне, үлгі жасауға, жасушалардың дифференциациялануына және тіндердің өсуіне ұрықтық даму кезінде қолданылатын ұқсас генетикалық механизмдер арқылы түседі. Эпидермалық жасушалар WE арқылы миграциясын жалғастырады, нәтижесінде қалыңдаған, арнайы сигнал беру орталығы – апикальды эпителийлік қақпақ (AEC) пайда болады. Келесі бірнеше күн ішінде түпкі тіндерінде өзгерістер болады, нәтижесінде бластема (дедифференциацияланған көбеюші жасушалардың жиынтығы) пайда болады. Бластема пайда болған кезде, HoxA және HoxD сияқты үлгі жасау гендері, мүшелер эмбрионда пайда болған кездегідей белсендіріледі. Аяқтың дистальды ұшының (яғни, автопод, яғни қол немесе аяқ) орналасу сәйкестігі алдымен бластемада қалыптасады. Содан кейін, түпкі және дистальды ұш арасындағы аралық орналасу сәйкестіктері интеркалация деп аталатын процесс арқылы толтырылады. Саламандралардың регенерация қабілетінен айырылуына және оның орнына жарақатты тіндердің пайда болуына себеп болады. Аксолотль саламандрасы Ambystoma mexicanum, ерекше аяқ-қолды жаңарту қабілетіне ие организм, оның бластема жасушаларында эпигенетикалық өзгерістерге ұшырайды, бұл аяқ-қолды жаңартуға қатысатын гендердің экспрессиясын күшейтеді. Аксолотльдің қаны аз және эпидермалық жасушалары көп. Бұл зақымдалған аймақтың эпидермалық жасушалармен гүлденуіне мүмкіндік береді, ал гендердің жалғасқан экспрессиясы аймақтың табиғи күйіне қайта жаңартуына мүмкіндік береді. Аяқ-қолды жаңартуды зерттейтін зерттеушілердің саны тарихи түрде аз болғанына қарамастан, аксолотль (Ambystoma mexicanum) неотенді амфибиясын үлгілік генетикалық организм ретінде белгілеуде соңғы кезде айтарлықтай прогресс жасалды. Бұл прогресс геномика, биоинформатика және басқа салалардағы соматикалық жасушалардың трансгенезінің жетістіктерімен жеңілдірілді, бұл аксолотльде аяқ-қолды жаңарту сияқты маңызды биологиялық қасиеттердің механизмдерін зерттеуге мүмкіндік берді. Амбистома генетикалық қор орталығы (АГСК) – Ұлттық ғылым қоры тірі қорлар жинағы ретінде қолдайтын аксолотльдің өзін-өзі қамтамасыз ететін өсіру колониясы. Кентукки университетінде орналасқан АГСК генетикалық жағынан жақсы сипатталған аксолотль эмбриондарын, дернәсілдерін және ересектерін АҚШ және шетелдегі зертханаларға жеткізуге арналған. NIH қаржыландыратын NCRR гранты Ambystoma EST деректер базасын құруға, алғашқы амфибия ген картасын және бірнеше түсіндірілген молекулалық деректер базасын құруға және зерттеу қауымдастығының веб-порталын құруға әкелген Salamander Genome Project (SGP) жобасына әкелді. 2022 жылы бірінші кеңістіктік-уақыттық карта аксолотль миының жаңартуы туралы маңызды түсініктерді ашты, сонымен қатар кеңістіктік-уақыттық транскриптомдық атлас арқылы аксолотльдің регенеративті телеэнцефалонының интерактивті түсіндіруін қамтамасыз етті.
Жабақ үлгісі
Анурандар (қосмекендер) өздерінің аяқ-қолдарын тек эмбриональды даму кезінде ғана қайта жаңарта алады. Реактивті оттегі түрлері (РОС) ануран дернәсілдерінде регенерациялық жауапты қозғау үшін қажет болып көрінеді. РОС өндірісі Wnt сигналдық жолын белсендіру үшін өте маңызды, бұл жол басқа жүйелерде де регенерациямен байланысты.
Гидра
Гидра – Cnidaria тайпасына жататын тұщы су полиптерінің туысы. Олардың жоғары пролиферативті Stamm жасушалары бар, бұл оларға бүкіл денесін жаңартуға мүмкіндік береді. Денеден бөлінген, бірнеше жүз эпителий жасушасынан тұратын кез келген фрагмент өзінің кішірек көшірмесін жаңарту қабілетіне ие. Гидралардағы регенерация денелерінің негізгі бөлігінен пайда болатын аяқ регенерациясы және апикальды аймақтан пайда болатын бас регенерациясы түрінде жүзеге асады. Алайда, аяқ және бас регенерациясы кезінде тіндер зақымданғаннан кейін екі ерекше молекулалық каскад пайда болады: ерте зақымдану жауабы және жаңарып жатқан тіндердің сигналға негізделген келесі жолы, бұл жасушалық дифференциацияға әкеледі. Егер гидра екіге бөлінсе, қалған бөлінген бөліктер екі толыққанды жұмыс істейтін және тәуелсіз гидраға айналады, олардың мөлшері екі кіші бөлінген бөліктен шамамен бірдей болады. Энхансер – бұл қысқа ДНК тізбегі (50–1500 базалық жұп), ол белгілі бір геннің транскрипциясын арттыру үшін транскрипция факторларымен байланыса алады. Бас регенерациясы кезінде белсендірілетін энхансер аймақтарында ген экспрессиясын үйлестіруге көмектесетін транскрипция факторларының жиынтығы жиі кездеседі. Тауықтарда жүргізілген зерттеулер құстардың кейбір аяқ-қол бөліктерін жаңарта алатынын көрсетті және регенерация жағдайларына байланысты, мысалы, жануардың жасы, зақымдалған тіндердің басқа бұлшық еттермен байланысы және операция түрі, бұлшық-сүйек құрылымдарының толық жаңартылуына әкелуі мүмкін. Вербер және Голдшмидт (1909) қаз бен үйрек жарым-жартылай ампутациядан кейін өзінің мүсіктерін жаңарта алатынын анықтады. Құстар шудың салдарынан немесе ототоксикалық препараттардың әсерінен кохлеадағы шашты жасушаларын да жаңарта алады. Бұл деректерге қарамастан, қазіргі зерттеулер құстардағы жаңару регенерациясының эмбрионалық даму кезеңімен шектелетінін көрсетеді. Молекулалық биологияның көптеген әдістері жасушалық жолдарды өзгертуге сәтті қолданылды. Мысалы, тауық эмбрионының шынтақ буынының бір бөлігін терезе арқылы немесе тілік арқылы алып тастау және буын тінінің ерекше маркерлерін, сондай-ақ шеміршек маркерлерін салыстыру көрсетті, терезе арқылы жасалған алып тастау 20 буынның 10-ының жаңаруына мүмкіндік берді және дамитын эмбриондағы буын гендерін ұқсас түрде экспрессиялады. Керісінше, тілік арқылы жасалған алып тастау шеміршек маркерлерінің пайда болуына байланысты сүйек элементтерінің бірігуіне байланысты буынның жаңаруына мүмкіндік бермеді. Сүтқоректілерде шашты жаңарту сияқты, құстар да зақымдалған қауырсындарын жаңарта алады немесе жұптасу үшін әдемі түктерін көрсетуге тырысады. Әдетте, көбейту маусымымен байланысты маусымдық өзгерістер құстардың қауырсындарын жаңартуға гормоналды сигнал береді. Бұл тәжірибелік түрде Род-Айленд қызыл тауықтарында қалқанша безі гормондарын қолдану арқылы шақырылды.
Сүтқоректілер
Сүтқоректілер жасушалық және физиологиялық регенерацияға қабілетті, бірақ жалпы алғанда, түрлер ішінде репаративтік регенерациялық қабілеті нашар. Еркек еліктер қаңтар мен сәуір айлары аралығында жыл сайын мүйіздерін жоғалтады, содан кейін оларды қайта өсіру арқылы физиологиялық регенерацияның мысалы ретінде жаңарта алады. Елік мүйізі – сүтқоректілерде жыл сайын қайта өсетін жалғыз мүше. Репаративтік регенерация сүтқоректілерде сирек кездесетін құбылыс болғанымен, орын алады. Жақсы құжатталған мысалы – тырнақ төсегінен төменгі саусақ ұшының регенерациясы. Репаративтік регенерация қояндарда, пикаларда және Африкалық тікенді егешқұйрықтарда да байқалған. 2012 жылы зерттеушілер Африкалық тікенді егешқұйрықтың екі түрі – Acomys kempi және Acomys percivali автотомия арқылы бөлінген немесе зақымдалған тіндерді толыққанды жаңарта алатынын анықтады. Бұл түрлер шашты түктерді, теріні, тер бездерін, жүнді және шеміршектерді қайта өсіре алады. Осы екі түрден басқа, кейінгі зерттеулер Acomys cahirinus құлақ қалқанының терісі мен тінін жаңарта алатынын көрсетті. Осы мысалдарға қарамастан, ересек сүтқоректілердің регенерациялық қабілеті омыртқалы жануарлардың эмбриондарымен/ларваларымен, ересек саламандралармен және балықтармен салыстырғанда шектеулі екендігі қабылданған. Бірақ Роберт О. Беккердің электрлік стимуляцияны қолданатын регенерациялық терапиясы тышқандар мен сүтқоректілер үшін үміттендірерлік нәтижелер көрсетті. Кейбір зерттеушілер MRL егешқұйрық штаммының жоғары регенерациялық қабілеттері бар екенін мәлімдеді. Жоғары жазылатын, жазылмаған MRL егешқұйрығы мен жазылуы нашар C57BL/6 егешқұйрығының гендік экспрессиясын салыстырған жұмыс MRL егешқұйрығы мен басқа егешқұйрықтардың жазылу процесін ажырататын 36 генді анықтады. Бұл жануарлардағы регенерациялық процесті зерттеу адамдарда оларды қалай көшіруге болатынын, мысалы, p21 генін деактивациялауды анықтауға бағытталған. Алайда, соңғы жұмыстар көрсеткендей, MRL егешқұйрықтарының кішкентай құлақ тесіктері бастапқыда айтылғандай регенерация емес, шабыт тінімен жабылады. Алайда, соңғы зерттеулер бұл әрқашан солай бола бермейтінін және MRL егешқұйрықтарының жүрек зақымдануынан кейін регенерациялана алатынын көрсетеді.
Адамдар
Адам ағзасында жоғалған тіндердің немесе мүшелердің қайта өсуі зерттелуде. Кейбір тіндер, мысалы, тері, өте оңай қайта өседі; ал басқаларының регенерациялық қабілеті жоқ немесе шектеулі деп есептелген, бірақ жалғасып жатқан зерттеулер түрлі тіндер мен мүшелерге үміт бар екенін көрсетеді. Қайта өсіп шыққан мүшелерге несеп қабығы, кіндік және ер мүшесі жатады. Барлық метазоандар сияқты, адамдар да физиологиялық регенерацияға қабілетті (яғни, дене күйін сақтау үшін жасушаларды жарақатсыз алмастыру). Мысалы, эритропоэз арқылы қызыл қан жасушаларының регенерациясы сүйек кемігіндегі гематопоэтикалық тамырлық жасушаларынан эритроциттердің жетілуі, олардың шамамен 90 күн бойы қан ағынында айналуы және көкбауырда жасушалық өлімге ұшырауы арқылы жүзеге асырылады. Физиологиялық регенерацияның тағы бір мысалы – әйелдердегі менструальді цикл кезінде эстроген мен прогестерон деңгейінің өзгеруіне байланысты эндометрийдің жаңаруы. Дегенмен, адамдардың жарақат салдарынан болатын жаңару қабілеті шектеулі. Адамдарда ең көп зерттелген жаңару реакцияларының бірі – бауыр зақымдануынан кейін бауырдың гипертрофиясы. Мысалы, бауырдың бастапқы массасы жарым-жартылай гепатектомиядан кейін алынған бауырдың мөлшеріне пропорционалды түрде қайта қалпына келеді, бұл дене сигналдары бауыр массасын қажетті деңгейге дейін оң және теріс бағытта дәл реттейтінін көрсетеді. Бұл жауап клеткалық регенерация (компенсаторлық гипертрофияның бір түрі) болып саналады, онда бауырдың функциясы мен массасы бар жетілген бауыр жасушаларының (негізінен гепатоциттер) көбеюі арқылы қалпына келеді, бірақ бауырдың нақты морфологиясы толыққанды қалпына келтірілмейді. Ересектерде нейрогенез де клеткалық регенерацияның бір түрі. Мысалы, гиппокамп нейрондарының жаңаруы ересектерде жылына нейрондардың 1,75%-ға жуығы ауысады. Жүрек миоциттерінің жаңаруы ересектерде, сондай-ақ инфаркт сияқты жүректің жедел зақымдануынан кейін байқалады. Инфаркттан кейін ересектердегі миокардта миоциттердің көбеюі зақымдалған аймақтың төңірегіндегі миоциттердің шамамен 1%-ында ғана анықталады, бұл жүрек бұлшық еттерінің функциясын толыққанды қалпына келтіру үшін жеткіліксіз. Дегенмен, бұл регенеративті медицина үшін маңызды мақсат болуы мүмкін, себебі кардиомиоциттердің, демек, миокардтың регенерациясын ынталандыруға болады. Адамдардағы жаңарудың тағы бір мысалы – саусақтың ұшының регенерациясы, ол тырнақ төсегінен тыс жердегі фалангалық ампутациядан кейін (әсіресе балаларда) және қабырғаның регенерациясы, ол сколиозды емдеу үшін остеотомиядан кейін пайда болады (бірақ регенерация көбінесе ішінара болады және бір жылға дейін созылуы мүмкін). Адамдардағы регенерацияның тағы бір мысалы – вазектомиядан кейін болатын және вазектомияның сәтсіздігіне әкелетін семен өткелдерінің регенерациясы.
Жыртқыш жануарлар
Жыртқыш жануарлардың регенерация қабілеті мен дәрежесі түрлеріне қарай әртүрлі (қараңыз), бірақ ең айқын және жақсы зерттелген жағдай - кескілердің құйрығын қайта жаңарту. Көлбеулерден басқа, крокодилдердің құйрықтары мен жоғарғы жақ сүйектерінде де регенерация байқалды, сондай-ақ ересектерде нейрогенез де байқалды. Жыландарда құйрықтың қайта өсуі ешқашан байқалмаған, бірақ қараңыз. Автотомдық құйрық жоғалтудан кейін, жаңа құйрықтың эпиморфтық регенерациясы бластема арқылы жүзеге асырылатын процесс арқылы өтеді, нәтижесінде функционалды және морфологиялық тұрғыдан ұқсас құрылым пайда болады. Ақ бамбук акулалары бауырларының кем дегенде үштен екі бөлігін қайта жаңарта алады, және бұл үш микро РНК-мен байланысты: xtr miR 125b, fru miR 204 және has miR 142 3p R. Бір зерттеуде бауырдың үштен екі бөлігі алынып тасталды, және 24 сағат ішінде бауырдың жартысынан астамы гипертрофияға ұшырады. Кейбір акулалар зақымдалғаннан кейін қабықшаларын, тіпті терісін де қайта жаңарта алады. Теріге жара салынғаннан кейін екі апта ішінде жараға шырыш секрецияланады, бұл жараның жазылуын бастайды. Бір зерттеуде жараланған аймақтың көп бөлігі 4 ай ішінде жазылғаны анықталды, бірақ жазылған аймақта да жоғары дәрежеде өзгергіштік байқалды.