Nisäkkäiden keskuudessa autotomia näyttää kehittyneen useita kertoja, mutta se on taksonomisesti harvinaista. Dokumentoitu autotomia rajoittuu tyypillisesti häntään, ja se tapahtuu häntätupen katoamisen (väärä autotomia) tai nikaman poikki tapahtuvan murtumisen kautta (todellinen autotomia)2,5. Häntäautomian lisäksi on satunnaisesti viitattu nisäkäslajeihin, joilla on heikko tai hauras iho, vaikka ei tiedetä, kykenevätkö nämä eläimet ihoautomiaan. Niinpä pyrimme ensin tutkimaan anekdoottisia todisteita siitä, että kaksi afrikkalaista piikkihiirilajia (Acomys kempi ja Acomys percivali) irrottaa helposti osia ihostaan petoeläinten pakenemiskäyttäytymisenä.
Testataksemme hypoteesia, jonka mukaan A. kempi ja A. percivali kykenevät ihoautotomiaan, vangitsimme elävällä pyydyksellä yksilöitä Keniassa keskellä sijaitsevilla kallioalueilla (kopjes). Suojakarvojen lisäksi Acomys-suvun lajeilla on selkäpuolella selkäkarvoja, jotka muistuttavat selkärankaa (kuva 1a, b). Molempien lajien käsittely kentällä vahvisti, että voimakas liikkuminen johti usein ihon repeämiseen. Repeytyminen johti suuriin avoimiin haavoihin tai ihon häviämiseen pienistä paloista alueisiin, jotka olivat noin 60 prosenttia selän kokonaispinta-alasta (kuva 1c). Sisäelinten katoamisen lisäksi molemmilla lajeilla oli havaittavissa pyrstötupen irtoaminen, kuten aiemmin on raportoitu muista Acomys-lajeista, ja yksilöt pyydystettiin usein ilman pyrstöä2. Vangittujen yksilöiden vakavien ihohaavojen havaittiin paranevan nopeasti ja piikkikarvojen nopean jälkikasvun peittävän haava-alueen kokonaan (kuvat 1d, e). Kentältä pyydystetyillä yksilöillä havaittiin samanlaista paranemista, ja joissakin tapauksissa anageenivaiheessa (eli kasvuvaiheessa) olleissa karvatupissa näkyi kuvioituja karvatupet, jotka näyttivät uusiutuneen haavoittuneille alueille (kuva 1f).
(a-b)A. kempi (a) ja A. percivali (b) omaavat jäykkiä, selkärangan kaltaisia karvoja selkäpuolella. (c)A. kempi dorsaalisen ihon menetyksen jälkeen. (d-e) D3-hetkellä (d) nähtävissä olevan koko ihon paksuuden vaurioitumisen jälkeinen rupien muodostuminen. Samat haavat (d) eivät ole enää näkyvissä D30:ssä, ja uudet piikkikarvat peittävät vaurioituneen alueen (e). (f) Paraneva haava kentältä pyydystetyssä yksilössä, jossa näkyy uusia karvatupet haavapohjan sisällä. Mittakaavapalkit = 1 cm.
Arvioidaksemme, miksi Acomysin iho repeää niin helposti, kysyimme, voisivatko Acomysin ihon mekaaniset ominaisuudet olla sen havaitun heikkouden taustalla. Geckojen3 ihon autotomiaa tutkivien kokeiden perusteella heikko iho (eli iho, jolla on yhdenmukaiset rakenteelliset ominaisuudet ja joka pettää tai katkeaa suhteellisen pienessä indusoidussa kuormituksessa) voidaan erottaa hauraasta ihosta (eli ihosta, jolla on erityisiä morfologisia ominaisuuksia, kuten murtumistaso, joka mahdollistaa uloimpien kerrosten irtoamisen). Ihon heikkouden arvioimiseksi vertailimme Acomys- ja Mus-ihon mekaanisia ominaisuuksia. Mekaanisen kuormituksen aikana Mus-iholla oli kimmoisat ominaisuudet ennen murtumista, kun taas Acomys-iho oli hauras ja alkoi revetä pian kuormituksen jälkeen (kuva 2a). Johdimme selänahasta jännitys-venymäkäyrät keskimääräisen vetolujuuden (σm) määrittämiseksi ja havaitsimme, että Mus-iho oli 20 kertaa vahvempi kuin Acomys-iho (2,3 MPa ±0,19 ja 0,11 MPa ±0,03) (kuvat 2a, b). Lopuksi laskettiin keskimääräinen sitkeys (W), ja Mus-ihon murtumiseen tarvittiin lähes 77 kertaa enemmän energiaa kuin Acomys-ihon murtumiseen (kuva 2b). Nämä tulokset osoittavat, että Acomysilla on iho, joka repeää (tai katkeaa) helposti vasteena pienelle jännitykselle, ja ne tarjoavat mekaanisen perustan niiden ihon heikkoudelle.
(a-b) Jännitys-muodonmuutos- eli venymävääntymiskäyrät Musin kohdalla (Mus n=6, A). kempi n=5, A. percivali n=5, kuvattuna murtovenymään asti (a) ja yhden yksilön osalta (b), lähentäen todellista keskimääräistä vetolujuutta (σm) ja keskimääräistä sitkeyttä (W) (esitetty tummennettuina alueina). (c-d) M. musculusin (c) ja A. percivali -lajin (d) haavoittumattoman selkänahan Massonin trikromivärjäys. (e-f) Musculus musculuksen (e) ja A. percivalin (f) dermiksessä (keltainen varjostus) olevien adnexien (esim. karvatupet ja niihin liittyvät rauhaset) prosenttiosuus. (g) Sytokeratiinivärjätyt keratinosyytit (keltainen nuoli), jotka ovat juuri alkaneet vaeltaa pieniin haavoihin D3:ssa Mus. (h) Täysin uudelleenepitelisoituneet haavat Acomysissa D3:ssa. Aika vamman jälkeen päivinä. WM = haavan marginaali. Sisäkuvissa näkyy kuvattujen kudosten suhteellinen sijainti. (i-l) Picrosiriuksen punavärjäys pienistä haavoista Musissa (i, k) ja A. percivalissa (j, l). Pikrosiriumvärjäyksen kaksijakoisuus (k, l) erottaa paksut kollageenin tyypin I kuidut (punainen/oranssi) ohuista kollageenin tyypin III kuiduista (vihreä). Musin kollageenikuidut ovat pääasiassa tyypin I kuituja, jotka ovat tiheästi pakkautuneita ja kulkevat epidermiksen suuntaisesti (k). A. percivalin kollageenikuidut ovat huokoisempia, ja niissä on enemmän tyypin III kollageenia (l). Mittakaavapalkit = 100 µm.
Arvioidaksemme, vaikuttivatko Acomysin ihon rakenteelliset ominaisuudet sen mekaaniseen heikkouteen, tutkimme A. percivali -ihon soluominaisuuksia ja havaitsimme, että se oli anatomisesti verrattavissa Musin ja muiden jyrsijöiden ihoon, vaikkakin siinä oli paljon suuremmat karvatupet (kuvio 2c, d). Emme löytäneet todisteita murtumistasosta, joka on gekkoilla ja skinkeillä ihon autonomian mekanismi3. Tutkiessamme ihon kimmoisuutta lisääviä elastiinikuituja havaitsimme, että kaikilla kolmella lajilla oli samanlainen elastiinin jakautuminen ja runsaus dermiksessä ja panniculus carnosuksen alapuolella (kuvat S1a-f). Testasimme, pienensivätkö Acomysin ihon suuremmat karvatupet sidekudoksen peittämää ihon kokonaispinta-alaa tarkastelemalla adnexien (esim. karvatupet ja niihin liittyvät rauhaset) osuutta dermiksessä, ja havaitsimme, että se oli suurempi A. percivali -lajilla (55,61 % ±4,28) kuin M. musculus -lajilla (43,65 % ±4,62) (t=1,9, P=0,043) (kuvat 2e, f). Nämä havainnot viittaavat siihen, että vaikka Acomys-ihon peruskudosrakenne on samankaltainen kuin Musculuksen, lisäkudosten viemä tila dermiksessä vähentää absoluuttista sidekudospitoisuutta, mikä saattaa osaltaan vaikuttaa ihon heikentyneeseen kimmoisuuteen ja alhaisempaan vetolujuuteen, kun iho asetetaan jännityksen alaiseksi6. Murtumistason puuttuminen korostaa tätä havaintoa ja tukee luontaista rakenteellista eroa, joka on Acomys-ihon havaitun heikkouden taustalla.
Kun otetaan huomioon Acomys-ihon luontainen rakenteellinen heikkous ja taipumus repeytyä, arvioimme Acomys-ihon kykyä parantaa ihohaavoja käyttämällä pieniä (4 mm) ja suuria (1,5 cm), koko paksuudeltaan poistohaavoja. Molempien kokoluokkien haavoissa ruven muodostuminen ja hemostaasi olivat nopeita, ja suurissa haavoissa haavan pinta-ala pieneni 64 % ±3,1 % 24 tunnin kuluttua vammasta (kuva S2a). Maalla elävien salamantereiden7 ja nisäkkäiden sikiöiden8 arpeutumattoman paranemisen aikana haavapohja ehostuu muutamassa päivässä, kun taas aikuisen rotan ihossa olevan 4 mm:n haavan ehostuminen kestää 5-7 päivää9. Acomys-eläimillä havaitsimme, että viisi kuudesta 4 mm:n haavasta oli täysin reepitelisoitunut kolmantena päivänä vamman jälkeen (D3), kun taas Mus-haavat eivät reepitelisoituneet yhtä nopeasti (kuva 2g, h). Uudelleenepitelisaation jälkeen löysänahkaiset nisäkkäät (esim. jyrsijät, kanit jne.) tukeutuvat ensisijaisesti supistumiseen parantaakseen haavojaan10. Vastaavasti havaitsimme suuria supistumisnopeuksia, jotka muodostivat 95 prosenttia haavan sulkeutumisesta 17 päivän kuluttua (kuva S2a-c). Toisin kuin arpeutumisessa, jossa kollageenikuidut järjestäytyvät tiheäksi verkostoksi epidermiksen suuntaisesti, arpeutumattoman paranemisen aikana kollageenikuidut muodostavat samanlaisen kuvion kuin haavoittumaton dermis10. Solunulkoisen matriisin (ECM) tutkiminen D10:ssä osoitti, että Musissa havaittiin arpeutumista, kun taas Acomysissa kollageenifibrillit eivät olleet yhtä tiheästi pakkautuneita ja sisälsivät huokoisemman rakenteen (kuvat 2i, j). Pikrosiriuspunaa käyttäen havaitsimme, että Musin haavapohjassa D10:ssä vallitsi kollageenityyppi I, kun taas Acomysissa kollageenityyppi III oli runsaampi (kuvat 2k, l). Tämä ero oli vielä selvempi 1,5 cm:n haavoissa (kuva S3a-b’). Yhdessä nämä tiedot osoittavat, että nopea uudelleenepitelisaatio ja haavan reunan supistuminen vähentävät huomattavasti avoimien ihorepeämien kokoa Acomysilla. Havaintomme, että haavan ECM (1) kerrostuu hitaasti, (2) on huokoinen ja (3) sitä hallitsee tyypin III kollageeni, viittaavat siihen, että tämä koostumus suosii regeneraatiota fibroosin sijasta Acomysin ihon korjaantumisen aikana.
Testataksemme haavaympäristön regeneraatiokapasiteettia otimme näytteitä suurista paranevista haavoista todisteiden löytämiseksi karvakasvustojen neogeneesistä ja dermaalisesta regeneraatiosta. Yhdessä huokoisemman ECM:n kanssa havaitsimme normaalien pelagokarvojen ja suurten piikkikarvojen follikkeligeesiä haavapohjassa D21:n ja D28:n välillä, ja pystyimme erottamaan vanhat, suuret follikkelit lähellä haavan reunoja vastaperustetuista follikeleista haavapohjan sisällä (Kuva 3a-d ja Kuva S3c-e). Uusia follikkeleita näytti uusiutuvan koko haavapohjan vetäytymättömässä osassa, ei vain keskiosassa (Kuva 3c ja Kuva S3e), ja havaitsimme uusiutuvia karvatupet eri kehitysvaiheissa (Kuva 3a-m ja Kuva S4a-c). Paikallinen ja voimakkaasti proliferatiivinen epidermissolupopulaatio ohjaa karvatupen kehitystä, ja havaitsimme samanlaisen ilmiön karvatupen uusiutumisen aikana (Kuva 3e ja Kuva S4a-c). Tutkiaksemme, otetaanko karvatupen kehityksen aikana käytetyt alkion signaaliverkostot käyttöön karvatupen regeneraation aikana, tutkimme Keratin-17:ää (Krt17), joka ilmentyy ihon kehityksen aikana epidermiksessä hajanaisesti ja rajoittuu vähitellen kehittyviin karvatupiin11. Uudelleenepitelisaation jälkeen KRT17 rikastui voimakkaasti koko haavapohjan päällä olevassa neoepidermiksessä D14:ssä, ja kun haavapohjaan muodostui uusia karvatupia, KRT17 rajoittui follikkelin epiteeliin (kuva 3f ja kuva S5). Musin haavankorjauksen aikana havaitsimme, että KRT17 oli myös vahvasti ylösreguloitunut uudelleenepitelisoituneessa epidermiksessä D14:ssä (Kuva S5), ja vaikka KRT17 lokalisoitui joihinkin Musin epidermiksen tyvikeratinosyyteihin D21:ssä, nämä paikat eivät aggregoituneet placodeiksi tai uusiksi karvatupiksi siten, että KRT17 puuttui kokonaan uudesta epidermiksestä D26:een mennessä (Kuva 3f). KRT17:n katoaminen Musin basaalisista keratinosyyteistä yhdessä havaintojemme kanssa, joiden mukaan sen lokalisaatio jatkuu Acomysin uusissa istukoissa ja karvatupissa, viittaa siihen, että Musin istukanmuodostuksen indusoimiseen tarvittavat dermaaliset signaalit puuttuvat.
(a-d) A. percivalilla regeneroivat karvatupet (keltaiset nuolet) D21:n ja D28:n välillä suurissa ihohaavoissa. Päivät ovat vamman jälkeen. Uusia karvatupet (keltaiset nuolet) ovat läsnä koko haavapohjassa (punainen katkoviivoitettu alue) D28 (c-d). Vihreät nuolet osoittavat vanhoja follikkeleita. WM = haavan reuna. (e-k) Uudistuvat karvatupet ilmentävät kehitykseen ja erilaistumiseen liittyviä proteiineja; Ki67 leimaa proliferoivia hiusalkioita (e), Keratin-17 (keltaiset nuolet) Acomysissa, mutta puuttuu Musista D26:ssa (f), ydinalueelle lokalisoitunut LEF1 follikkeliplakodeissa (g) ja myöhemmin dermaalipapillasoluissa (dp) ja ympäröivissä matriisisoluissa (mx) (h), fosforyloitunut SMAD 1/5/8 (Bmp-signaalin merkkinä) epidermiksen karvasolusoluissa (i) ja myöhemmin uusiutuvien follikkelien ihopapillasoluissa (dp) ja matriisisoluissa (mx) (j) sekä Sox2 ihopapillasoluissa (k). LEF1-proteiinin nukleaarista lokalisaatiota on käytetty tämän induktiivisen signaloinnin osoituksena13. Havaitsimme LEF1:n ydinkertymää uusiutuvissa epidermaalisissa placodeissa, hiusalkion alapuolella olevissa tiivistyvissä dermaalisissa fibroblasteissa sekä dermaalisissa papilla- ja matriisisoluissa (Kuva 3g, h ja Kuva S6a). Havaitsimme myös LEF1:n ydinvärjäytymistä matalalla tasolla joissakin muissa kuin plakodien tyvikeratinosyyteissä, kun taas emme havainneet LEF1:n ydinvärjäytymistä epidermiksessä Musin haavan paranemisen aikana, mikä viittaa siihen, että epidermiksen Wnt-aktivoituminen Acomysissa voi olla osittain karvatupen regeneraatiohavaintojemme taustalla (Kuva. S6b, c).
Kanonisen Bmp-signaalin säätelyllä on myös merkitystä karvatupen induktiossa ja follikulaaristen progenitoripopulaatioiden erilaistumisessa kypsäksi karvatupeksi (katsaus14). SMAD 1:n, 5:n ja 8:n fosforylaatio (pSMAD1/5/8) on vankka osoitus kanonisesta Bmp-signaloinnista. Havaitsimme pSMAD1/5/8:n alhaisilla tasoilla follikkelin induktion aikana ja myöhemmin korkeammilla tasoilla ihopapilla- ja matriksisoluissa, jotka erilaistuvat hiussolmukkeessa (Kuva 3i, j). Lisäksi havaitsimme SOX2-positiivista dermaalipapillaa joissakin uudistuvissa karvatupissa, mikä vastaa sen roolia hiiren karvatupen kehityksen aikana tapahtuvassa eri hiustyyppien spesifikaatiossa15 (kuva 3k). Kaiken kaikkiaan nämä tulokset osoittavat, että Acomysin uudistuvat karvatupet etenevät karvatupen kehittymisen määriteltyjen vaiheiden läpi, niillä on korkea proliferaatiovauhti ja ne ottavat uudelleen käyttöön molekulaarisia reittejä, joita hyödynnetään alkion karvatupen kehittymisen aikana uusien karvatuppien uudistamiseksi.
Aikuisten nisäkkäiden iho ei normaalisti kykene uudistamaan epidermaalisesti johdettuja rakenteita vastauksena haavoittumiseen (esim. rauhaset ja karvatupet). Poikkeuksena tästä on havainto spontaanista follikkeligeneesistä suurissa leikkaushaavoissa kaneilla ja viime aikoina laboratoriohiirillä (C57BL6/SJ, SJL tai sekakanta)16,17,18. Kaniinit ovat myös yksi harvoista nisäkäslajeista, jotka kykenevät uusiutumaan suurista korvan lävistyshaavoista19. Oletimme, että Acomysilla havaittu uusiutumiskyky saattaa ulottua myös niiden korvakudokseen. Testataksemme tätä teimme 4 mm:n reikiä molempien Acomys-lajien korvien läpi ja yllätykseksemme havaitsimme, että ne kykenivät sulkemaan nämä suuret reiät (Kuva 4a-c ja Kuva S7a-c). Vahingoittumaton korvakudos sisältää ihoa (epidermis ja dermis), siihen liittyviä karvatupet, rasvasoluja, lihaksia ja rustoa; havaitsimme, että Acomys-lajit kykenivät uudistamaan kaikki nämä kudokset lihaksia lukuun ottamatta hyvin tarkasti (kuva 4b-c). Kahdentoista päivän kuluttua vammasta havaitsimme solujen kerääntyvän haavan ympärille epidermiksen alle, ja vaikka uuden kudoksen uusiutuminen oli sentripetaalista, soluja kerääntyi enemmän lyönnin proksimaaliselle puolelle. Karvatupen ja ruston regeneraatio eteni proksimaalisesta distaaliseen aaltona (kuva 4d, e), ja ihon tapaan korvan follikulaarinen epidermis aktivoi Wnt-signaalin (kuva S6d, e). Toisin kuin Acomys, havaitsimme, että Mus ei kyennyt uudistamaan 4 mm:n korvapistoja, vaan sen sijaan se muodosti arpikudosta (Kuva S8a, b). Mielenkiintoista on, että arpimuodostuksesta huolimatta Mus-korvan korjaaminen johti rustokondensaatioiden de novo -muodostumiseen distaalisesti leikatusta rustosta, mikä viittaa siihen, että Mus saattaa käynnistää mutta ei ylläpitää regeneratiivista vastetta korvan haavoittumisen jälkeen (kuva S8b).
(a) Regeneroitunut 4 mm:n korvan lävistys A. percivalilla. (b) Haavoittumaton kudos Acomysin korvalehdessä. (c) Uudistunut dermis, karvatupet, rusto ja rasvakudos biopsian lävistämällä alueella. Päivät ovat vamman jälkeen. Valkoinen ympyrä = alkuperäinen lävistysalue. (d) Uudistuvat karvatupet (keltaiset nuolet) ja rusto (vihreät nuolet) erilaistuvat proksimaalisesti distaalisesti. (e) Safranin-O/Fast Green osoittaa kondrogeneesin (vihreät nuolet). (f-i) Proliferoivat solut (Ki67+) varhaisissa (f-g) ja myöhäisissä (h-i) Acomys- ja Mus-korvissa. Proliferaatio rajoittuu proksimaalisesti haavan epidermikseen (WE) (punaiset nuolet) Acomysissa (f) ja on jatkuvaa Musin basaalisissa keratinosyyteissä (g). Proliferaatio säilyy Acomysissa D32:ssa (h), kun taas Musissa (i) on hyvin vähän proliferoivia soluja (punaiset nuolet). (j-l) Kollageeni IV:llä värjätty kypsä tyvikalvo puuttuu haavan epidermiksen alta Acomysissa (j), mutta sitä on lähellä amputaatiota (k) ja distaalisesti Musissa (l). Keltaiset nuolet osoittavat tyvikalvoa; e=epidermis, ja valkoiset sulkeet osoittavat epidermiksen paksuuden. (m-n) Acomysissa ei esiinny juuri lainkaan αSMA-positiivisia fibroblasteja (m), kun taas Musin paranevassa korvassa esiintyy αSMA-positiivisia myofibroblasteja (n). Sisäkuvassa näkyy yksittäisten myofibroblastien stressisäikeet. (o) TN-C katoaa, kun uusi rusto erilaistuu (valkoiset nuolet) Acomysissa. Kelta/vihreät solut (j-o) ovat autofluoresoivia verisoluja GFP-kanavassa. Mittakaavapalkit = 100 µm.
On edelleen epäselvää, eteneekö nisäkkäiden regeneraatio blasteman muodostumisen kautta vai onko se sen sijaan liioiteltu versio hyperplastisesta kasvusta20,21,22. Blasteman muodostumista pidetään epimorfisen regeneraation tunnusmerkkinä. Yksi regeneroituvan blasteman ominaispiirre on, että se sisältää proliferoivia soluja ja ylläpitää proliferaatiota regeneraation aikana23. Havaitsimme laajalle levinnyttä proliferaatiota koko korvan regeneraatissa Acomysissa ja yllättäen koko parantavassa korvakudoksessa Musissa (kuvat 4f, g). Acomysin distaalisessa epidermiksessä ei kuitenkaan havaittu proliferaatiota, kun taas Musin koko epidermiksessä havaittiin proliferaatiota distaaliseen kärkeen asti (Kuva 4f, g). Vaikka proliferaatio säilyi Acomysin korvissa, havaitsimme, että Musin myöhemmässä vaiheessa olevissa korvissa ei ollut juuri lainkaan proliferoivia soluja (Kuva 4h, i).
Blastemalle on ominaista myös erikoistuneen epidermisen signaalikeskuksen (haavaepidermis) muodostuminen, jota proliferoivien blastemasolujen solusyklin pysyminen solusyklissä edellyttää24 , ja jolle on ominaista, että se menettää epidermaalisen stratifikaationsa, menettää tyvitumakkeellisen keratinosyyttipolariteettinsa, ja siltä puuttuu kypsä tyvilaminaari25. Acomysin uudelleenepitelisaation jälkeen havaitsimme distaalisen epidermiksen paksuuntumisen, tyvikeratinosyyttien järjestäytymättömyyden ja kypsän tyvikalvon puuttumisen (kuva 4j). Vertailun vuoksi amputointitason lähellä olevassa epidermiksessä oli normaali kerrostuneisuus ja näkyvä tyvikalvo (Kuva 4k). Sitä vastoin Mus näytti muodostavan haavan epidermiksen vain ohimenevästi uudelleenepitelisaation jälkeen, ja suhteellisesti pienemmällä distaalisella alueella esiintyi näitä ominaisuuksia lyhyen aikaa (tietoja ei ole esitetty). D12:een mennessä Musilla kollageeni tyyppi IV -värjäys paljasti kypsän tyvikalvon koko paranevan korvan epidermiksen alla (kuva 4l). Lisäksi epidermiksessä näkyi normaali kerrostuminen ja basaalisten keratinosyyttien asianmukainen apikaalinen-basaalinen polariteetti (Kuva 4g, l).
Haavan epidermiksen kestävän proliferaation ja muodostumisen lisäksi solunulkoisen matriksin (ECM) molekyyleillä on keskeinen rooli proliferaation tukemisessa ja myöhemmän erilaistumisen ohjaamisessa regeneraation aikana26. Sitä vastoin molekyylit, kuten laminiini ja kollageeni tyyppi I, jotka suosivat erilaistumista, alenevat blastemassa sammakkoeläinten raajojen regeneraation aikana ja ilmentyvät, kun tuki- ja liikuntaelimistön erilaistuminen etenee26,27. Acomysin korvien histologisessa tutkimuksessa D12:ssa havaittiin runsaasti fibronektiinia (FN), jonkin verran tenaskiini-C:tä (TN-C) tiheästi pakkautuneiden solujen ympärillä, mutta hyvin vähän kollageeni tyyppi I:tä (kuva S9a-c). Kollageenityyppi III oli myös runsaampi kuin kollageenityyppi I regeneraation aikana (kuva S9d-d’). TN-C rajoittui alueilta, joilla uusi rusto alkoi erilaistua, ja näissä erilaistuvissa soluissa havaittiin Bmp-signaalireitin aktivoitumista soluissa, jotka synnyttävät uutta korvarustoa (kuva 4o ja kuva S10). Mus-korvien hyperplastisen kasvun aikana ECM:ssä oli aluksi runsaasti FN:ää ja vähän TN-C:tä kuten Acomys-korvissa, mutta se tuotti suhteellisesti enemmän kollageeni tyyppi I:tä (kuva S9e-g). Kollageenin tuotanto Musissa oli nopeampaa ja runsaampaa, mutta myös kollageenin tyyppi I:n ja III:n suhde oli suurempi (kuvat S9h, h’). Koska kollageeni tyyppi I tuotti Musissa runsaasti kollageenia, kysyimme, erilaistuivatko paikalliset fibroblastit myofibroblasteiksi, jotka edistävät arpeutumista regeneraation sijasta (ks. artikkeli28). Käyttämällä alfa-sileälihasaktiinia (αSMA) löysimme myofibroblasteja runsaasti Musin koko korvakudoksessa, kun taas Acomysin korvista ne puuttuivat lähes kokonaan (kuva 4m, n). Nämä tiedot vahvistavat haavan ECM:n merkityksen proliferaation edistämisessä ja samalla erilaistumisen estämisessä, ja ne tukevat aiempaa työtä, joka osoittaa, että ennenaikainen kollageenin tyyppi I:n muodostuminen estää umpilisäkkeen regeneraation27.
Tietomme viittaavat siihen, että korvan reparatiivinen regeneraatio Acomysissa on tasapainoilua dermiksen ennenaikaisen uudelleenmuodostumisen (arpeutumisen) ja solujen proliferaation ylläpidon välillä pro-regeneratiivisessa ympäristössä. Sitä vastoin Mus ei pysty muodostamaan (tai ylläpitämään) haavan epidermistä, mikä on samanaikaista peruskalvon ennenaikaisen muodostumisen ja epidermiksen kerrostumisen kanssa. Tämä johtaa solujen proliferaation vähenemiseen, kollageeni tyyppi I:n lisääntyneeseen kerrostumiseen (kollageeni tyyppi III:n sijasta), myofibroblastien aktivoitumiseen ja lopulta arven muodostumiseen. Vaikka tietomme viittaavat siihen, että korvan regeneraatiolla on samankaltaisia piirteitä kuin blasteeman muodostumisella, on ratkaisevan tärkeää ymmärtää molekyylisignaaleja, joita tarvitaan haavan epidermiksen organisoimiseksi ja ylläpitämiseksi, ja tunnistaa regeneroivien solujen sukulinja, jotta voidaan selvittää, miten regeneraatio tapahtuu näissä eläimissä. Tuleva työ, jossa tutkitaan, miten Acomys kykenee hallitsemaan fibroosia, valottaa sitä, miten regeneraatio ja arpeutuminen voidaan tasapainottaa infektioiden ja tulehdusten edessä luonnonvaraisissa nisäkkäissä, ja se tarjoaa ihanteellisen mallijärjestelmän, jossa voidaan tutkia epimorfista regeneraatiota nisäkkäillä.