近年来对于再生过程的研究非常热门。蝾螈作为再生研究的模式生物有着不可代替的优势。蝾螈在进化上属于脊椎动物,再生能力却没有像其他脊椎动物退化严重,其趾可以同源到人类的手指。并且对于人类有限的指再生能力,使得蝾螈趾再生相对于附肢再生的研究更有应用前景。然而到目前为止,对于蝾螈趾部再生研究的报道甚少。本文首次开展了墨西哥钝口螈趾部切除再生的相关实验,包括研究再生过程形态组织学分析及基质金属蛋白酶(MMPs)的时空表达模式和功能等。首先开展了趾部再生形态学观察,蝾螈的趾部再生周期为5-6周。HE染色组织学分析,将趾部再生分3个阶段。创伤愈合期,手术创伤几小时后伤口附近表皮细胞迁移形成单层伤口表皮(WE)覆盖住伤口；芽基形成期(创伤后3-10天),在增厚的WE(或称顶表皮帽,AEC)下方间质细胞聚集,进一步形成了锥体型结构的再生芽基；分化和形态发生期,14天时在芽基内部出现分化的软骨细胞,继而经过复杂的分化和形态发生过程,形成血管、骨骼等,组装成完整的趾。其次通过原位杂交技术对再生过程中相关的MMPs家族重要基因进行时空表达模式探究。结果显示,3个基因主要在创伤愈合期和芽基期以特定形式表达。MMP3/10a基因在1天时表达最强,且在伤口边缘表达,随后逐渐覆盖整个伤口上皮,而后在7、14、21天表达转移到组织内部。MMP3/10b和MMP9基因表达除了稍微差异也表现了同样的特点。另外,本文还通过实时定量PCR技术探究了3个基因各再生阶段的相对表达量情况。与正常的趾相比,在再生的各阶段MMPs表达会波动性地大幅上调。以MMP9为例,在第1天的时候(伤口愈合期)其表达量最高,然后出现下降又上升趋势,在7天(20倍)和14天(16倍)分别形成一个小高峰,然后21天就下降到了正常组织表达量的2倍。为检测再生时期MMPs的酶活性变化,我们运用酶谱法对趾再生各阶段进行实验。结果显示再生6小时,在80kDa和90kDa之间检测到微弱的分子量大小十分相近的两条条带,这与MMP9的潜伏形式和活性形式酶分子大小相符合。在第1天和3天时,MMP9活动性上升,第5天就变弱了,7天显著升高。同时作为对照的正常组织进行检测时没有相对应的MMP9条带。另外,其他的两个MMPs在该分析胶中没有检测到分子大小相对应的条带。综上,在形态组织学上,蝾螈趾再生与其附肢再生很相似,都属于割处再生。MMPs的表达模式说明MMPs在再生过程中的伤口愈合及早期芽基形成发挥作用。可以肯定地说,本研究为趾再生研究提供了一定的参考。