【黛西在等待】 黛西
时间：2020-03-06 07:28:31 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
2006年8月31日，晴空艳阳下，美国密歇根州休伦高中的啦啦队队长、17岁的黛西和往常一样，带着甜美的微笑，正进行着赛前的练习。当她从两名男生的手中高高地飞身跃出，向前漂亮地划出一道五彩的弧线时，但听得“砰”的一声巨响，黛西头部着地，便昏迷不动了！七小时后在医院醒来后，黛西大声呼喊：“我的手呢？我的脚呢？我怎么不会动了，我怎么不会动了？”由于第二颈椎完全断裂，黛西颈部以下全部瘫痪，又因为无法自主呼吸，不能离开呼吸机三小时以上。家人为她修了直上三楼的电梯，置办了两辆自动轮椅，父母辞去商务工作，24小时全程陪伴陷入绝望的花季少女。
脊髓、脑部受损，一个世界难题
高位截瘫――颈椎折断后引起的瘫痪，固然会引起肺功能衰竭、呼吸终止的当场死亡，但更多的患者是在瘫痪多年后，死于全身各种器官功能的衰竭，如心肺疾病、尿毒症、糖尿病，以及免疫功能缺失而引起的败血症和其他的并发症。而且，由于病人无法自主呼吸，离不开呼吸机，大小便无法自理，离不开导尿管，需要帮助解便；咳痰吐不出，每天要吸痰机清理；翻身不能，移动不能，一个姿势看日影、数日子，确实有生不如死的感觉，一天天等死的感觉。
美国目前有5000万受脊柱和脑部疾病困扰的人，这些病人还常常同时患有药物成瘾、学习障碍、中风瘫痪、精神分裂、暴力和自杀倾向等多种病患。正因如此，美国国家医学研究院、美国国防部等许多部门，对此下了极大的投资，希望在脊髓修复、脑伤治疗方面取得显著的进展。世界上许多发达国家，也对此十分重视，英、法、德、俄、意、瑞士、瑞典、西班牙，以及亚洲的韩国、日本、新加坡等国都投入了大量的人力、物力、财力。
然而，脊髓、脑部受伤后，躯体的自然免疫愈合反应就会在相应的创面留下许多粘液状的疤痕，从而阻断大脑支配躯体运动的神经通道；而与动作反应相关的多种神经元细胞、神经簇细胞大量死亡后，也无法得到及时补偿。体内的免疫细胞，又阻止新生的神经细胞迁移替代受损的神经元。神经鞘的自溶，也使神经元之间的连结方式――树突轴突遭到破坏，神经鞘细胞、受损的神经元和其周围连结的神经系统都会在短期内萎缩、坏死，使患者很快失去运动功能。而肌肉的萎缩、力量的缺失也伴随着瘫痪而来，使人无法动弹，陷入绝境。
1981年前，科技界的主流观点认为，脊髓、脑部受损后是不可逆转的，中央神经系统不具备再生能力。虽然诺贝尔奖获得者丽塔•列维-蒙塔尔奇尼和维克多•汗布格早在1951年就已经发现，在低等哺乳动物中，脑部的某些神经细胞在“神经生长因子”（NGF）的作用下可以再生，但是高等哺乳动物脑部和脊髓中的不同区域神经元重建，却有着多种不同的要求，有些受多种基因的调控，有些需要多种神经生长因子，有些还需要几种、几十种的蛋白酶进行组装、修饰；而不同年龄、不同性别、不同程度的损伤都有着各自独特的神经元再生条件。人类脑部有1000亿神经元细胞，脊髓中有数十亿神经元，它们的再生远比人体其他部位的伤口愈合要复杂得多。
到了1981年，加拿大麦基尔大学的神经学家阿尔伯特•艾桂约（Albert Aguayo）用实验证明，大鼠的中央神经细胞在表皮神经的移植体中，能够长出轴突和神经纤维。这个结果颠覆了以往传统的观念，说明中央神经细胞的损伤还是可以恢复的。
这些发现，促使科学家们对不同神经元的生长条件、基因修复调控的要求、生长环境的各种要求进行了大量的研究。1988年瑞典神经学家马丁•施瓦博（Martin Schwab）发现了阻止神经鞘细胞生长的两种蛋白质；1990年他又发现，以一种名为“IN－１”的抗体来抑制这两种蛋白质后，在大鼠的脑部能使轴突长到11毫米。1994年，他使用抗体“IN－１”和神经生长因子“NT－３”促神经细胞生长因子，使受损的脊髓戏剧性地长出轴突和神经纤维。同年，美国加州大学圣地亚哥分校萨尔克研究所的神经生物学家弗莱德•盖奇（Fred Gage）以基因工程的方法，用多种生长因子使皮肤细胞在脊髓内长成了几种感觉神经元。
1996年，瑞典卡罗林斯卡研究所的神经学家拉许•欧森（Lars Olson）首次推出了治疗帕金森病的五个步骤，包括植入外周神经丛，使其长出运动神经元等关键步骤。但科学家们认为，这只在部分动物内可行，还无法恢复受伤动物的行走功能。
2006年，美国费城德雷赛尔大学医学院神经生物学家约翰•赫勒（John Houle）用以多种消化酶吸收脊髓内受损部位的疤痕组织，促进植入后的神经脊桥生长，以修复脊髓受损的神经组织，改善动物的运动能力。
然而，现在对于脊髓、脑部受伤病人的主要治疗方法，还是以化学药物为主。这些药物可以阻止神经元、神经胶质细胞的进一步退化死亡，但无法全面促进神经元、尤其是负责运动功能的多种神经系统的再生，因此脊髓受伤瘫痪病人的运动功能很难恢复。
干细胞移植，终极解决之道
彼时，在治疗白血病和癌症放疗后引起的脊髓损伤时，脊髓造血干细胞的移植技术却给了科学家们新的启发。1968年，美国明尼苏达大学的医生首次成功地为一名因为第11条X染色体上（Xp11.22-23）产生了基因突变，而患有免疫缺陷的婴儿植入了其双胞胎手足的健康脊髓，进而控制了疾病。此后，医生和科学家们进一步了解到，医治的效果与人类脊髓造血干细胞上的抗原决定簇 (HLA) 有关。随着鉴定这些抗原决定簇的技术日益完善，1973年，医生们不仅多次使双胞胎和姐妹兄弟间的脊髓移植获得了成功，而且在纽约的一名男孩身上第一次成功地移植了非亲属的脊髓干细胞，同样治愈了免疫缺陷疾病。
从那以来，因为脊髓干细胞移植对白血病、再生性贫血、淋巴细胞白血病、先天性免疫功能缺失等多种疾病的成功治疗，以及对癌症化疗后的免疫、造血功能的恢复功能，使科学家和医生们的注意力，扩大到了更难更复杂的课题，即对中风、脊髓、脑部受伤而引起的瘫痪，以及老年性的神经元与运动元疾病的治疗。
科学家们的立足点是，鉴于人类早期胚胎干细胞、胚胎脑部干细胞、成人自体或亲体脑部干细胞、脊髓干细胞、脐带血干细胞和成人嗅球干细胞，都能发育成各种或者专门的神经细胞、神经鞘，而调节有关神经元、神经鞘生长再生的基因、保护神经鞘连接的生长因子（树突，轴突）、各种受体阻断剂、多种的酶系正在被不断地发现，因此，虽然脊髓和脑部神经信息传导网络的修复富有挑战性，但还是可以实现的。
然而，因为宗教和伦理的原因，尽管美国威斯康星麦迪森大学詹姆斯•汤姆森 (James A. Thomson) 于1998年分离培养出了美国第一个人体胚胎干细胞株，但当时美国的许多州还是不允许进行大规模的人类胚胎干细胞研究的。
在最近十年来的艰苦研究中，美国和世界各地的科学家们不仅发现了胚胎和成人的干细胞，特别是成人体内唯一有更新嗅神经元能力的嗅鞘神经细胞可以治疗呼吸困难，而且发现在四个反转录因子的作用下，成人的体细胞可以转变为有多种分化潜能的胚胎干细胞。这样，再调控神经细胞需要的特定生长条件，使这些有多种潜能的胚胎干细胞可能发育成脊髓、脑部所需的神经细胞或神经鞘细胞，这类胚胎干细胞植入法可以绕开法律、宗教、伦理上的麻烦，早日造福人类。
梦想总是美好的，然而实现梦想的路，却总是曲折不平。科学原理简单，现实却很复杂。美国的科学家和医生们一方面花大量的精力研究神经重生的生长机制和生长条件，继续开发新的药物，同时大力开发能绕开受损的脊髓，以脑中的芯片控制四肢肌肉运动的新型机械义肢；另一方面就是加强对干细胞移植技术和脊髓、脑部神经细胞或神经鞘细胞再生条件的研究。瘫痪病人脊髓神经功能的恢复，在今后十年内可望取得可喜的进展。
2002年，美国霍普金斯医学院的神经学医生道格拉斯•克尔（Douglas Kerr）的研究团队，在单链RNA病毒致瘫的大鼠体内，植入了人体早期胚胎细胞。12至14周后，这些大鼠原来瘫痪的后肢，恢复了部分运动能力。分析表明，这种人体早期胚胎细胞的植入，促使机体分泌了乙酰胆碱转移酶和脑部起源的神经元生长因子，不仅保护了动物的运动神经元，而且使分化、再生后的运动神经元迁入脊髓远端，替换了损伤的运动神经元，长出神经树突、轴突，控制了后肢的运动。
2009年，西班牙科学家米奥德拉格•斯托科维奇（Miodrag Stojkovic）的研究表明，在截瘫的大鼠受伤脊髓部位，植入受伤大鼠脑室中央导管腔下的室管膜干细胞，以及表皮细胞生长因子和成纤维细胞生长因子后，能诱发机体本身的神经元修复机制，长出寡突神经元、神经鞘细胞和脊髓的运动神经元，迁入置换受伤部位的神经元和神经鞘，恢复这些动物的运动功能。
2010年9月，哈佛大学何志钢教授的团队与加州圣地亚哥大学、加州里夫-欧文（Reeve-Irvine）研究中心合作，通过去除抑制神经mTOR通道活动的PTEN调节因子后，促进了脊髓皮层中神经树突的生长和功能的恢复。
2011年7月14日，美国俄亥俄州克力夫兰凯斯西储大学医学院的杰里•斯尔沃（Jerry Silver）教授的研究团队，在英国《自然》杂志上发表了一篇重要的研究论文。他们发现，在第二颈椎断裂而瘫痪的大鼠受伤处，植入自体的外周神经并注射软骨吸收酶（ChABC）后，能够大幅度提高含五羟色胺的神经轴突及其他多种神经纤维的生长，可以很快恢复瘫痪动物的自主呼吸功能，增强肺部神经鞘细胞的传递功能、运动神经元和肌肉的功能。他们认为这个方法激发了个体自身的神经元再生机制，控制了阻挠神经元再生迁移的PTEN基因，使第二颈椎受损部位的疤痕组织无法生成或极少生成，使新生的各种神经元和神经鞘细胞能取代受损坏死的细胞，恢复呼吸功能。
诚然，现在有关的成功例子，还局限于动物试验，离人类的临床应用还有很大的距离，但经过世界各地的“穷教授”“傻博士”的忘我工作、持续努力，80%小于30岁的年青瘫痪者还是有站起来的希望的。尽管好莱坞的“超人”扮演者克里斯多夫•李没有等到新技术的问世，1996年骑马跌断第二颈椎后于2005年死于心脏衰竭；尽管21岁双腿瘫痪、60岁生日差四天时死于脑溢血的史铁生没能等到；尽管我的母亲，终年39岁，在瘫痪12年后死于败血症的母亲也没等到，但经历了伤后绝望痛哭和几天绝食，现在学会以嘴写字、以嘴开车的23岁的黛西，应该能够等到。即使只能恢复自主呼吸的功能，不要随时带着沉重的呼吸机，即使只能恢复部分身体功能，大小便能自理，四肢能动能走一时，对这几千万的患者来说，都是生活的福音。
况且，2011年8月17日，美国联邦大法官裁定起诉人类胚胎干细胞研究的官司败诉，因此用人类早期胚胎干细胞、成人神经干细胞、成人体细胞诱导成的胚胎干细胞进行的植入技术，都会越来越完善，人类再生的神经细胞或神经鞘细胞临床应用会越来越成熟。我们完全可以期待，若干年后，黛西还会像17岁的当年那样，敲开我家大门，邀我们去看球赛；另一群花季少女，又会披红着绿，在空中翻出一个个五彩的弧线，把美丽的青春留在人间。
（作者单位：密歇根大学医学院）
