朱九
長期以來,阿爾茨海默病和帕金森綜合征這些耳熟能詳的神經退行性疾病一直都是科學家的研究熱點。研究人員總是特別關注能夠瞬間傳遞我們的思考和感受的神經元,而占了人類大腦90%的神經膠質細胞卻一直備受忽視。就職于美國斯坦福大學醫學院的本·巴雷斯教授是研究膠質細胞的先驅,他的研究改變了我們對大腦神經的一般看法。
以前人們認為膠質細胞只是作為大腦的“后勤維修員”,執行運送養料和清理代謝廢物這樣不光彩的工作,偶爾當大腦受傷或感染時加以防御。然而,巴雷斯過去20年的研究顯示,它們實際上在神經元的發育過程中也扮演重要角色。而導致那些神經退行性疾病的原因,很可能就與膠質細胞密切相關。
與神經膠質較勁的假小子
矮小的身材,禿頂的發型,留著稀疏的胡子,無邊框的眼鏡和大口袋的短褲,這是巴雷斯如今的形象。你可能不會想到,他出生的時候其實是個女孩,但大概是由于他母親為了安胎而服用了雄性激素類藥物,所以巴雷斯一直認為自己是男性。巴雷斯從孩童時期就堅持玩卡車而不是玩具娃娃。他或者她,討厭穿裙子,渴望加入童子軍。6歲時,又進一步違背了時代的性別規范,她決定長大后當個科學家,開始搗鼓一些化學裝置和望遠鏡。
巴雷斯的父母只是把她看成一個假小子,但其他人把她視為一個行為古怪的人。年幼的她是一個孤獨的孩子,但卻從來沒有對此感到不開心,因為她總是有各種實驗要做,或者有各種機器要拆。八年級時,她就把目光投向了麻省理工學院。盡管老師勸阻她(1972年的麻省理工極少有女孩子能夠考入),但她最終還是被錄取了,成為家里第一個上大學的人。
在那里,神經心理學的先驅漢斯-盧卡斯·托伊伯教授的課程,激發了巴雷斯對大腦的癡迷,神經膠質細胞吸引了她的目光。神經膠質細胞最早于1856年由德國病理學家魯道夫·菲爾紹命名,并推測它們的功能是將神經元固定在原地,便將其命名為神經膠質,或“神經膠水”。在巴雷斯遇到膠質細胞的時候,研究人員已經知道它們可以分為三類:少突膠質細胞、小膠質細胞和星形膠質細胞。
雖然那時膠質細胞的一些輔助性作用已被人們了解,但它的更多功能仍然還是神秘的。人們不知道膠質細胞彼此之間或與神經元之間是如何交流的,不過幾乎沒有科學家認為它值得研究。然而,巴雷斯習慣了走自己的路。1983年,她由好奇心驅使,成為第一批研究膠質細胞的人。
機緣巧合改變性別
巴雷斯于1993年在斯坦福大學擔任助教,擁有她自己的實驗室。她對自己的工作很滿意,但性別上的認知錯位越來越讓她難以忍受。雖然她的外表打扮很中性,但從來沒有對任何人吐露過她覺得自己像個男人。在互聯網還不發達的年代,大家甚至還不知道變性這個詞。
兩年后,41歲的巴雷斯被診斷出患有乳腺癌,她覺得這是一個契機。她要求醫生在切除病變的右乳房時順便把左邊的也切除了。1997年的秋天,她偶然在報紙上看到一篇令她震驚的文章:講述了一個病人從女到男的變性故事。這是她第一次知道有人跟她一樣,咨詢了幾個親密的同事后,她決定也采取行動。43歲時,她變成了他。
這個改變還是有點嚇人的,他也會擔心學生是否還想加入他的實驗室;擔心他是否還會被邀請參加會議;擔心他是否還能擁有他的事業。但變性后,巴雷斯迅速晉升為教授,然后是部門主管。他招募了雄心勃勃的博士后和研究生,更加專注于研究。
巴雷斯將指導學生作為優先考慮的事項。他給了學生很多建議,并且平等對待,要求他們要獨立思考,自己管理項目。作為一個過來人,他尤其能夠理解女性研究者所面臨的挑戰。2005年,當時的哈佛大學校長勞倫斯·薩默斯發表了暗示女性在科學上的“內在才能”不如男性的性別歧視言論,巴雷斯在《自然》上發表了反駁文章,不僅引用學術研究,還引用了自己作為女性的經歷:曾經有教授指責她所解答出來的數學難題是從她男朋友那抄來的;曾經她還在獎學金評比上輸給了一個遠不及她多才多藝的男生。自從變性后,別人對他的評價變得更高了,但他還是他,無關性別。
膠質細胞的無賴行徑
巴雷斯研究發現,在缺乏神經膠質細胞培育的情況下,神經元會形成較少的突觸,而且那些突觸的運作會出現問題。這是第一個確鑿證據表明神經元需要膠質細胞的信號才得以正常工作。
而膠質細胞不僅引導神經元建立突觸,還幫助神經元維持和管理已經建立的突觸。在大腦發育的過程中,不可避免會產生一些不必要的突觸,所以需要進行修剪改良。小膠質細胞就在其中擔任了“清潔工”的角色,那么它是如何分辨出哪些突觸該清理,哪些該保留呢?
一種稱為C1q的蛋白質在這當中起到了關鍵作用。C1q由星形膠質細胞刺激而產生,會標記那些多余的突觸,使得神經元在早期發育中逐漸建立成熟的神經回路。那這就引出一個有趣的問題:神經退行性疾病是不是由于這種修剪過度或不足而導致的?
2016年,巴雷斯的研究小組在《科學》上發表論文,證明了C1q至少是造成阿爾茨海默病中神經突觸異常的部分原因。實驗發現,腦內沉積淀粉樣蛋白的小鼠,星形膠質細胞好似變成流氓一樣,產生大量的C1q標記在無辜突觸上,這觸發小膠質細胞吃掉了功能性的突觸。而令人高興的是,當老鼠被給予一種能夠阻斷C1q的抗體時,多數突觸仍然完好無損。
微笑面對命運的再次不公
雖然學術上一直不斷有新的發現,然而,命運對巴雷斯又一次開了玩笑。2016年某天,他在凌晨3點時醒來,胸口作痛。他開車趕到急診室,醫生救了他的命。隨后的檢查揭示了病因:他的胰腺長了一個巨大的腫瘤,已經擴散到了肝臟。
在他確診的第二天,他第一個想到的是試圖幫助實驗室所有人確定過渡計劃,以確保在他死后,他們仍有一個好的去處。病后的他還堅持繼續探索膠質細胞的秘密,有時,特別是在化療后,他太累了以至于不能起床,他就在床榻上工作。幾乎每一個早晨,他都會走進實驗室,而且他經常待得比誰都晚。他以這樣的方式激勵著所有的學生,他似乎擁有無窮無盡的力量。
巴雷斯永遠都是個樂觀主義者,即使身患癌癥,他仍然認為自己是幸運的人。巴雷斯說,他永遠不會忘記他作為實習生時所治療的一個病人,那個60多歲的男人剛剛被診斷出癌癥,抓住他的手給他忠告:不要日日夜夜努力工作而忽視健康。“我完全忽略了他,”巴雷斯笑著說,“但我沒有遺憾。我真的不太在意死亡,只是令人沮喪的是,還有很多事情我無法繼續探索,還有很多事情我要尋求。”endprint