再生发生于生物学组织的多个水平,可被多种损伤激发,在生命周期的不同阶段均可发生再生现象,其发生的方式有很多种,主要是通过多样的发育过程进行。再生一般以产生与原本组织相似的结构及恢复结构功能而结束。再生通常发生于敌害或自然创伤、切断术或自切、生命周期的胚胎后阶段,通过发育机制如新建再生或形态重组,产生与原有组织相同或大部分相似的组织。
虽然再生能力在不同物种或是个体的不同生物学组织水平表现的程度不同,但是几乎所有生物都具有一定的再生能力。例如,胡萝卜的单一细胞就能再生完整的个体。有些物种,例如,涡虫和水媳只需身体的1个节段就再生出完整个体。两栖类动物再生出附肢、尾等组织的完整结构。与这些生物相比,哺乳动物包括人的再生能力明显受到限制,个体中,再生可见于生物学组织的各个水平。
(一)分子水平
分子水平的再生是普遍存在的。所有的细胞都能适应生化或机械负荷引起的蛋白合成和降解。例如,在持续 2 周血压增高的情况下,心肌细胞为适应蛋白合成的速度更换了大部分分子最终造成肥大。
(二)单细胞水平
单细胞水平的再生受到更大的限制。自由生活的单细胞原生生物在去除大部分细胞质甚至大部分核质后仍能再生出完整的细胞。例如,阿米巴虫的 1 / 80 就能重新修复成完整个体。脊椎动物的感觉和运动神经元的轴突挤压伤或横断后在有完整的神经内膜包裹的情况下能再生。损伤近端的轴突被封闭,而远端部分却退变。随后被封闭的轴突近端萌发出靳的生长锥,重新越过施万细胞与靶皮肤和肌肉形成新的突触。
(三)组织水平
组织水平的再生必须具备 3 个条件:
第一,组织必须含有有丝分裂活性的细胞;更确切地说,这种细胞存在受体信号转导通路是再生必需的环境;
第二,组织的损伤性环境和系统性环境必须具有能够促进细胞正常增殖和分裂的信号;
第三,必须把损伤处的再生抑制因子清除。不管是纤维变性还是再生的组织均首先青睐于血管的再生,这可以为纤维变性或足组织再生提供充足和必需的营养。血液、一上皮、毛发和指甲(趾甲)是哺乳动物典型的组织共生,为维持个体内环境稳定或修复损伤诱导的再生,这些细胞必须具备有丝分裂活性。‘胃、骨骼肌、肝、小血管、肾上腺皮质和肾上皮细胞均含有有丝分裂活性的细胞,因此在受到损仁后这些组织都能再生出新组织。