真假难辨的“神经再生”,科学争议该如何解决?( 四 )


在上世纪90年代 , 瑞士的MartinSchwab实验室发现 , 在中枢神经系统中的一类神经胶质细胞里可能存在抑制神经再生的蛋白 。 他们用这种含有这种蛋白的提取物作为抗原 , 研制开发了一个名称为IN-1的单克隆抗体 。 当把生产这个抗体的细胞移植到脊髓损伤的小鼠体内 , 他们发现小鼠的神经再生能力增强了 , 甚至有一些功能性的恢复[1,2] 。
一个重要的问题就是 , 这个IN-1抗体的抗原到底是哪个蛋白质?2000年 , 在Nature杂志上同时有三篇文章报道了这个抗体的抗原是一个叫Nogo的蛋白质 。 那么如果能在小鼠中把这个编码Nogo的基因去掉 , 是不是小鼠脊髓损伤后再生能力就会增加呢?
大概是在2002年 , 也是我做博士后的第2年 , 有一篇关于Nogo基因敲除后脊髓再生研究的文章送到了我博后导师手里进行审稿 , 准备在Cell杂志发表 。 来自耶鲁大学实验室的研究发现 , Nogo基因敲除小鼠脊髓损伤以后有非常明显的神经纤维再生现象 , 而且有显著的运动功能恢复 。
当时 , 大家一致认为这是神经再生领域的一个突破性发现 , 应该得以发表 。 但是有趣的是 , 在我们的审稿意见还没有返还给杂志编辑之前 , Cell杂志社又送来了另一篇来自于斯坦福大学的研究文章 , 同样也做了一个Nogo基因敲除小鼠模型 , 却发现这个小鼠在脊髓损伤以后没有看到明显的神经再生 。 这与耶鲁大学的结论正好相反 。
作为审稿人 , 我们无法判断到底谁的结论是正确的 , 因此我们当时的意见就是希望这两个实验室能够相互沟通 , 然后找到得到不同结论的原因 。
这个故事的结局是什么呢?
据说 , 耶鲁和斯坦福两个实验室进行了一些讨论和交流 , 而且互相交换了各自做出来的Nogo基因敲除小鼠 。 来自斯坦福的研究坚持了原来的结论 , 认为在敲除Nogo基因后小鼠脊髓再生并没有得到增强 。 而来自耶鲁大学的研究者发现他们实验中有几只年纪比较大的小鼠没有看到很好的神经再生现象 , 因此认为敲除Nogo基因可以促进年青小鼠的神经再生和功能恢复 。 最终这两篇文章并没有发表在Cell杂志上 , 而是2003年同时发表在Neuron杂志上[3,4] 。 在同一期杂志里还发表了另一篇来自瑞士MartinSchwab实验室的研究[5] , 其结论与耶鲁大学研究基本一致 。
当然故事到此并没有结束 。
后来 , 斯坦福大学研究者用来自耶鲁大学的老鼠重复了他们的实验 。 他们发现如果在实验最后一步使用荧光染料标记再生神经纤维的时候发生泄漏 , 会观察到脊髓损伤远端有许多类似再生的神经纤维 , 因此推测耶鲁大学实验室看到的神经再生也许是荧光染料泄露造成的[6] 。
2005年 , 斯坦福大学实验室又在PNAS杂志上发文表明 , 基因敲除编码Nogo蛋白的受体的基因也不能促进小鼠脊髓损伤后的神经再生[7] 。 2010年斯坦福大学文章的第一作者在加州大学圣地亚哥分校自己实验室发表论文证明 , 同时敲除包括Nogo在内的三个编码神经再生抑制蛋白的基因也无法促进小鼠脊髓再生[8] 。
目前神经再生领域内的一致观点是 , 单纯敲除某一类再生抑制基因并不能有效促进中枢神经系统神经再生——
首先 , 神经系统内目前至少有三大类神经再生抑制蛋白 , 而Nogo蛋白只代表其中一类;其次 , 成年哺乳动物中枢神经元丧失了神经再生的内源动力 , 因此即使在外部环境允许的条件下也不能有效再生 。
真假难辨的“神经再生”,科学争议该如何解决?
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-zaoeyo(XiaolinZeng)-
第二个故事也与脊髓损伤再生相关 。
在脊椎损伤后 , 除了断掉的神经纤维重新生长 , 另外一个办法就是将神经干细胞移植到损伤的脊髓内 , 并让它们分化为神经元从而进行功能修复 。