鞠 躬
名醫簡介鞠躬中國科學院院士,神經科學家,現任第四軍醫大學神經生物學教研室主任,中國人民解放軍神經科學研究所所長。他研究工作的主要貢獻之一是發現哺乳動物腦下垂體前葉的直接神經調節。從而修正了半個世紀以來的理論,提出了垂體前葉受神經一體液雙重調節的假說。近年來他重點研究脊髓損傷修復,以截癱治療為主要目的,已取得實質性進展。1995年獲全軍后勤重大科技成果獎,1996年獲“何梁何利”科學與技術進步獎及全軍專業技術重大貢獻獎,同年被評為總后勤部一代名師。
截癱能治療嗎?如果在七、八年以前問,回答是沒治了。而現在問,回答是很有希望,臨床治療只是個時間問題。
神經系統大體上可分為中樞及周圍兩部分。中樞神經系包括腦和脊髓,由數以百億計的神經細胞組成。神經細胞伸出的長短不等的突起(神經纖維)互相聯絡成復雜的網絡。從中樞神經系發出的神經纖維和周圍的器官聯系起來,構成周圍神經系的主要部分,例如支配四肢肌肉運動及傳遞感覺的神經。不過要講清楚神經系統,不是一篇短文能做到的。
大腦有不同層次。最高的是大腦皮質,分許多互相聯系的功能區,有運動區、感覺區、語言區,等等。大腦皮質之下又有各級運動、感覺及其他各種功能的中樞。支配四肢及軀干運動的神經是從位于脊髓內的神經細胞發出的,而脊髓的運動神經細胞又受各級腦運動中樞的控制。傳人脊髓的感覺也須逐級向腦傳送,最終到達大腦皮質。當脊髓受創傷后,腦與損傷以下的脊髓就不同程度地失去了聯系,就像電話線路斷了,電話便打不通。如損傷在脊髓中部,則雙下肢就癱瘓了,稱截癱。
神經細胞是不能分裂的,無法再生,只有少數一些胚胎型細胞,稱作干細胞,可以形成新生的神經細胞,補充神經細胞的損失。但神經纖維被切斷后有可能再長出來。周圍神經被切斷后可以將之縫合起來,神經纖維可以以每天1-2毫米的速度慢慢長出來。那么,中樞神經纖維切斷后能不能再生呢?截癱以后,脊髓上下段之間能否恢復聯系,重獲兩下肢的運動、感覺功能呢?這要從一個世紀以前講起。上個世紀初有位西班牙諾貝爾獎獲得者叫卡哈,他對于神經系的變性和再生進行了詳細的描述。卡哈的研究證明“聽其自然”是不可能的,由此,一個世紀以來對截癱能否治愈的回答是“不行”?!奥犉渥匀弧辈皇强ü脑?,是我加的。盡管卡哈是偉大的天才,但在上世紀初科學水平的背景下,他只能進行神經系損傷后的各種變化的描述,不可能對其做深入的機制研究,于是也就沒有治療對策,只能“聽其自然”了。
人們從沒有放棄過治療截癱的探索,到20世紀80年代初,已有充分證據說明中樞神經系的神經細胞是具有纖維再生能力的(具有再生的內因),但中樞神經系的條件不利于再生(不具備有利的外因)。既然具有再生內因,就有希望。20世紀80年代以后有關中樞神經系再生研究的主要目標就是調動、提高再生內因,改變中樞神經系的條件使之有利于纖維再生。早在1951年,意大利女科學家麗泰·萊薇·蒙泰契尼發現了一種叫作神經生長因子的物質,司以促進神經纖維的生長,從而提出了一個新概念,開拓了新的研究領域,因此于1986年獲諾貝爾獎。現已發現了7種神經生長因子,它們在結構上有某些共同特點,通俗的比喻是有共同“血緣”,因此同屬于一個家族。還有幾十種分屬不同“血緣”,具有類似作用的物質,統稱神經營養因子。這些因子是神經科學家用以調動、加強中樞神經纖維再生內因的手段。不同的神經生長因子及營養因子有不同的作用。比如3號神經生長因子可以促進皮質脊髓束纖維的生長。皮質脊髓束是從大腦皮質發出直接與脊髓運動神經細胞聯系的纖維束路,是皮質控制運動的主要束路。但3號神經生長因子不能促進腦內所有的運動束路,皮質脊髓束也不能對每一種神經生長因子或營養因子都有反應,即各種因予的作用有一定的特異性。此外,還發現許多化學物質,包括中草藥,能保護神經細胞,減輕各種損傷。近年來更發現有許多基因和神經再生有關。這么一大堆物質,逐一研究清楚其特異性、作用機制、臨床應用價值等,絕非易事,實際上我還僅僅“大體上”提出了幾個方面而邑。一堆日漸增大的亂麻,何時才能理清,患者得等到哪年哪月?從臨床治療角度,只能從中抽出幾縷可能最有用的麻來(或者你愿意與今年的屬象諧音,選出幾匹駿“馬”來)加以研究、實驗,盡早形成某種治療方案,以后再逐步提高。這正是我們大家在努力進行的目標。
到此為止我僅僅“大體上”談了一下加強、調動神經再生的內因。外因呢?還是卡哈在其1913年巨著中就描述了,在中樞神經損傷部位可以形成一密集的瘢痕,樹起了一塊大的路標:“此路不通,再生纖維不得通行。”以后發現此瘢痕不僅形成一種機械障礙,而且還分泌出一些抑制神經纖維的生長化學物質,最重要的有硫酸軟骨素蛋白多糖。如何減輕瘢痕,清除這些抑制物質就成為許多神經科學家研究的方向。已發現用硫酸軟骨素酶來破壞硫酸軟骨素蛋白多糖,有利于神經纖維的再生。僅此外因的一例就已花了很多科學家多年的心血,也還僅在實驗階段。外因的復雜程度不亞于內因,我也只能在這堆亂麻中“選幾匹重要的馬”來說一下。第一匹馬叫髓鞘相關蛋白。中樞神經系的神經纖維常集合成束(如以上說的皮質脊髓束)。每根神經纖維周圍包有一層脂質層叫髓鞘,因此束路集中的部位呈白色,稱白質。髓鞘是神經系的一種輔助細胞(寡突膠質細胞)形成的,其主要功能之一是絕緣。髓鞘中有髓鞘相關蛋白,能抑制神經纖維的生長,是中樞神經損傷后其神經纖維不能如周圍神經一樣沿原來道路延伸出去的主要原因。對再生而言,這是匹壞馬。但目前已能用針對此蛋白的抗體來制服它,在大鼠實驗中已證明用這種抗體可促進神經纖維的再生。第二匹馬叫細胞凋亡。細胞凋亡實際上不是一種外因,在脊髓損傷時它是許多外因作用的結果。細胞凋亡是一種細胞死亡的方式,是人腦發育中的一個必要的正常現象,但也是病理變化中常出現的現象。因此,這匹馬的好壞因情況而異,對脊髓損傷它是一匹壞馬。脊髓受傷時可在局部造成急性損傷,幾周后在損傷的上、下逐漸發展成一繼發性損傷區,主要表現為細胞凋亡,繼而形成空洞,擴大了損傷的范圍及程度。這是一匹令人很頭痛的壞馬,一直是脊髓損傷修復的一項重點研究課題。目前已經有一些治療這匹壞馬或者是很有苗頭的方法。還有許多壞馬,有的已能馴服,有的還不知怎么治它,但只要能弄清楚它壞在哪里,總是會有辦法治療的,這就是科學家的職責。這堆亂麻我也只能放一放了。
談到脊髓損傷修復,不能不提目前在國際上正廣泛進行實驗的兩種移植細胞。第一種細胞(一匹好馬)是包繞在嗅神經周圍的嗅神經鞘細胞。它之所以被移植到脊髓損傷部位,主要是因為它能分裂,增殖并長人脊髓實質中,在上、下兩段脊髓中間架起一座“鵲橋”,容神經纖維沿橋生長過去。嗅神經鞘細胞移植已在大鼠實驗中獲得積極的效果。另一種細胞叫神經干細胞(一匹好母。馬)。它是一種胚胎型細胞,能分裂并分化為成熟細胞,補充細胞的缺損。在脊髓損傷移植實驗中它也有一定效果,但還不清楚為什么有效,補充缺失細胞不一定是其主要作用。
其實脊髓本身就有組織步行的能力。把青蛙的大腦剪去,此蛙仍能在水中做標準的蛙泳。在進化序列上愈高等的動物其脊髓的組織步行能力對腦的依賴愈強,到人則無腦就已寸步難行了。中樞神經系的再生能力也隨進化遞減,這就是為什么盡管用不同方法在大鼠實驗中已取得一定成果,但離臨床應用還有相當距離。而且,各種好、壞因素很多,用單一方法難以有好的效果,必須用綜合的方法。
經過百年的努力,已經研究清楚有關截癱的許多問題,可以說治療截癱的曙光已在地平線上升起,也許5年左右可能出現治療截癱較好的臨床方案。
(編輯湯知慧)