互动科普

许多人都熟悉克里斯托弗·里夫(Christopher Reeve)的故事，他在电影中扮演的“超人”曾经轰动一时。1995年5月，在一次骑术比赛中，里夫从马上摔下，着地时脊髓严重损伤。

刹那间，里夫四肢瘫痪了——脖子以下全部瘫痪。此后，他就被限制在轮椅上，借助仪器才能呼吸。然而，从那时到2004年10月去世的九年间，他都在竭力呼吁投入更多精力研究脊髓修复的问题，但是进展缓慢。

脊髓修复已经成为我们不得不重视的医学课题。在美国，每年新增11,000名瘫痪病者。目前，超过20万的美国人患有脊髓损伤症。具有讽刺意味的是，患者总数的增加竟是由于急救水平的提高；先前可能因创伤而死亡的人如今可以活得更长久。患者中约60%为男性，60%是因交通事故和运动而致伤，超过40%的患者年龄不到30岁。在他们一生中，恢复健康的希望渺茫，许多人因器官功能退化等并发症和感染而过早离世。

然而，科学研究成果带来一线希望：脊髓和大脑的神经细胞有一天或许可以再生。在几项研究中，脊髓损伤的老鼠经过治疗，恢复了行动功能，个别的甚至重新开始行走。同样遭遇的猴子也能重新蹦跳起来。专家们预测，人类神经也可以被完全修复。这一新闻在患者和科研人员中引起强烈反响，他们为之振奋、乐观。但是，新问题又出来了：神经如何再生？这些机理又如何在临床上实现？一切才刚刚有了一点眉目。

克服障碍

脊髓大约与人的手指一般粗，它包含无数带动身体功能的神经纤维，包括控制肌肉和感官过程的神经纤维。创伤不仅仅麻痹手臂和腿脚，患者的膀胱和肠也会功能失控，皮肤开始感觉不到疼痛，性功能亦随之丧失。对许多麻痹患者来说，恢复感官功能几乎与恢复行走功能同样重要。

一个不容置疑的事实是，在大脑及脊髓— 通称中枢神经系统(CNS)— 神经元不能再生。这种现象使神经科学家们迷惑不解，因为身体其他部分的一些神经可以重新搭接。然而，先进的医学技术表明，切除脊髓后，神经细胞随即开始伸出新枝，称为轴突，它可将信号传过裂隙。但是，几乎紧接着，一种蛋白质随即依附到神经元，开始滋生，并终止这一过程。科学家把这种蛋白质叫做Nogo。

大脑中发现有Nogo，并且，最近在部分末梢神经也发现了Nogo。于是，专家们推理说，中枢神经系统一旦成熟，这种分子制动器就会像稳定复杂的网络系统那样，阻止未得到控制的神经细胞继续生长。

研究人员还必须证明Nogo的害处。从事这项工作的一位负责人马丁·E·施瓦布(Martin E. Schwab), 是苏黎世大学神经研究所神经形态学专家组的组长。1990年代中期，施瓦布研制出一种抗体，可以控制Nogo，使之不能附着在神经元上，从而丧失阻止轴突生长的能力。施瓦布将几只老鼠的脊髓部分切除，然后把一个泵植入老鼠皮下，几周内，这个泵平稳地将抗体灌注到损伤部位。显微图显示，在损伤点，有一个细小的纺锤型的神经组织出现在裂隙之间。行为试验表明，这几只老鼠照样与其他无任何脊髓损伤的老鼠一样跑跳。“它们可以戏水，稳稳当当地站在杆上，伸爪取食，攀爬绳索。”施瓦布说。

2000年，几个独立研究组同时宣布，他们发现促进人类Nogo产生的基因。通过克隆这个基因，他们可以制造出相应的抗体。数家大型医药公司注意到了这一点，葛兰素史克公司参与了一个研发小组；2001年，诺华公司获得施瓦布的抗体制造权。

然而，一些科学家怀疑，医药界是否真的有心帮助这些瘫痪病患者。《科学》杂志上登载的一篇文章评论道，对制药公司来说，投入巨资开发一种针对少数病人的商业性新药是不划算的，因为市场太小。该杂志认为，制药公司是对Nogo抗体可能治疗困扰许多人的神经病状感兴趣，比如中风或帕金森病，这些病与CNS神经元的大量死亡相关。

封闭受体

还有一些科学家在寻找其他的解决方法。耶鲁大学神经生物学家斯蒂芬·M·斯特里特马特(Stephen M. Strittmatter)找到一种可以封闭神经细胞上Nogo依附位点及其受体的方法，而不是想法限制Nogo。 2001年，他确认了受体以及Nogo分子上与受体结合部分的形状。这部分为肽分子，斯特里特马特想尽办法将它合成出来，目的是让这些肽分子与受体结合，将受体封闭起来。

为试验这种方法，4周里，斯特里特马特经一根插入老鼠脊柱的导管，向老鼠脊髓损伤处注射这种肽。据斯特里特马特报道，老鼠的许多神经纤维重新长了出来，它们能够比未经治疗的老鼠更加灵活地行走。

下一阶段的工作是研究这些合成物对人类是否安全有效。封闭受体的方法有一个优点：最近，斯特里特马特和其他研究人员找到证据，证明Nogo以外的一些蛋白质依附在Nogo受体上同样可以阻碍神经轴突的生长。因此，仅仅破坏Nogo，还不能使轴突自由地再生。据估计，有一种蛋白质是与髓磷脂有关的糖蛋白，是在隔绝神经轴突的髓磷脂鞘里发现的。另一种是少突神经胶质细胞髓磷脂糖蛋白。封闭Nogo受体即可阻止所有这3种蛋白质与受体接合—— 至少从理论上是这样。

限制损伤

Nogo这类物质并不是阻止断裂脊髓重新接合的唯一因素。其他有助于保护创伤部位的措施同样影响脊髓再生。断裂或破碎的神经引发严重的炎症反应，它使体液充满断裂间隙，周围组织肿胀，将创伤细胞周围未受损神经元的供血切断，压碎神经细胞，释放出各种促使神经元中细胞死亡的信使分子。最终结果是，神经裂隙扩大。接着，伤疤组织开始形成，将伤口封住。对于新生神经元来说，由密集的链状分子构成的伤疤组织是一道无法穿透的障碍。

伦敦大学国王学院的伊丽莎白·布拉德伯里(Elizabeth Bradbury)发现，用一种叫软骨素酶ABC的分子刀可切除这种丛状物。这种细菌酶可以把糖分从蛋白多糖里清除掉，将它溶解。布拉德伯里切断老鼠的部分脊髓，然后立即用软骨素酶ABC治疗创伤部位。这种物质发挥了应有的作用。在显微镜下，她看到创伤区神经细胞重新接合起来。2周后，经治疗的老鼠行走自如，几乎与未受伤的对照组老鼠一样。而未经治疗的老鼠则悲惨地死去。

为改进这类物质的传递效率，纽约北部州立医科大学的丹尼斯·施特尔茨纳(Dennis J. Stelzner)将这种酶包在生物可降解的纳米球里，注入老鼠创伤部位。2004年10月，他在神经科学协会年会上报告说，纳米球降解缓慢，逐渐释放出球里面的物质。这意味着治疗一个创口只须注射一次，而不用进行多次注射，因为每次注射都会使动物承担再次受到创伤和感染的危险。

穿破伤疤

伤疤组织的问题还可通过另一种方式解决。早在1985年，目前在伦敦大学的杰弗里· 雷斯曼(Geoffrey Raisman)发现一种独特的嗅觉系统特性。与其他神经细胞不一样，大部分嗅觉神经元都能在受到损伤时自发地再生，例如，我们感冒时或嗅到浓稠的溶液时就会这样。雷斯曼发现，新生的神经细胞被带鞘嗅细胞(OECs)包围，在身体其他部位则未发现这类特殊细胞。雷斯曼的研究组及时进行带鞘嗅细胞的培养，将它注射到老鼠的创伤部位，这些实验老鼠的脊髓已被部分切断。

在显微镜下，雷斯曼看到，OECs排列紧密，在切断的脊柱神经两端搭起桥。新的神经元开始沿着这个支架生长，直到越过裂缝。起隔绝作用的髓磷脂鞘也开始沿新生神经形成。结果，这些啮齿动物又可以用前爪抓食，做攀爬等这些复杂的运动了。在接着的试验中，雷斯曼向人们证明，即便在创伤后2 到3个月，注射OECs的治疗方法同样有效。目前，有几个实验室正在研究带鞘嗅细胞。

其他类型的修复有助于恢复某些身体功能，例如控制膀胱和肠。脊髓损伤多半是局部性的，许多神经纤维仍然或多或少保持完整。但是，由于创伤和肿胀，它们失去了髓鞘质。没有隔离层，神经就再也不能妥善处理电信号。

一种称作少突神经胶质细胞的细胞可以产生CNS里的髓磷脂。位于尔湾的加利福尼亚大学神经生物学家汉斯·基尔斯特德(Hans Keirstead)目前正在悉心研究，使损伤部位恢复隔离层。一个有争议的实验材料是胚胎干细胞，在人体内，它实际上可以变成任何一种细胞。基尔斯特德用特殊的培养技术, 将它转换成少突神经胶质细胞的前体，即少突神经胶质祖细胞。在前期试验中，在老鼠受创伤后7天里，将这些祖细胞注入它们的脊髓，8周后，这些老鼠的运动功能部分得到恢复。这些啮齿动物“不踢足球了”，在2004年10月的神经科学大会上，基尔斯特德说，“但它们还是表现极棒。”

展望

另一组老鼠受创伤后10个月未接受祖细胞，它们未能恢复健康。于是，基尔斯特德推理道，伤疤组织阻碍了神经元髓磷脂化，除了使用祖细胞，也可以在联合疗法中同时使用带鞘嗅细胞。

然而，当谈到这些观点时，苏黎世的施瓦布提到，一些研究人员试图联合不同的治疗方案，却取得到了令人沮丧结果。他说，动物试验也证明，联合疗法极其复杂。

这种简单明了的事实，突出说明脊髓研究涉及面很广：大部分工作要在众目睽睽下进行，可能会影响到科研人员，使他们过早对病人采用未经证实的治疗方法。施瓦布认为：“过去30年里，对瘫痪病者做了一些不太可靠的试验。” 他补充说，在多数情况中，“科研基础没有得到发展”。 过早采用某种治疗法，不仅使人们产生不切实际的希望，还会因新的神经通道构成不恰当的接合，引起幻痛。

施瓦布坚持认为，研究人员应遵循“试验与求实”的原则进行医学实验：先在实验室试验培养的细胞，接着在啮齿动物身上试验，然后进行灵长类动物试验，只有在有了全面的认识之后才进行人体试验。还有人警告说，啮齿动物试验成功并不一定等于人体试验也会成功；不同物种之间在每一方面都存在巨大差异，从脊髓的大小到行走方式都不相同。猿猴比老鼠更像人类，在这种灵长类动物身上的试验，往往引起争论。例如，在试验时，必须将灵长类动物的脊髓切断，如果治疗失败，就会使该动物瘫痪。

但是，如果不做这类中间步骤的试验，对人类的试验就难以取得突破。施瓦布的最新研究堪称典范。他在老鼠身上做Nogo抗体试验成功后，随即在恒河猴身上试验。他在这种动物背脊上做了深深的切口，使其一侧瘫痪，因此使用一只手很困难。经7周时间治疗，它们重新获得明显的灵敏性。“它们打开抽屉，抢夺食物……与健康猴子没有两样。”施瓦布说。

由于猴子身上没有出现副作用，施瓦布现在准备将试验推广到其他研究中心，在大量瘫痪病患者身上试验Nogo抗体，使其他科研人员也能看到试验结果。施瓦布不指望出现奇迹，若能恢复一些关键功能，比如控制膀胱的功能和性功能，这只需要重新连接少量神经通道，他也会欣喜若狂。

即使小小的进展，也是瘫痪病者所盼望的。在寄给施瓦布办公室的信件和发送给他的电子邮件中，反映出广大患者的这种心情。当他向患者解释通过少量试验不可能取得多大进展面对严酷的现实，他们并未表示很失望。他说，患者并没有指望出现奇迹，因为他们明白，情况是复杂的。“经过多年的默默等待，如今他们多数人都知道，确定治疗方法是一项严肃的工作。至于能否取得具体结果，他们寄希望于下一代”。