第三代生命科学论之-回归真正的再生医学(二)

《第三代生命科学论》之——回归真正的再生医学（二）作者：颜丙强张涛“魔法粉”诱导断指再生现象2008年5月20日，据英国《每日邮报》报道，最近一段时间，有关一位美国老人用猪膀胱制成的药粉令断指再生的新闻被炒得沸沸扬扬，美国白宫甚至同意拨巨款对这种神奇药粉做进一步研究，总统布什对此寄予厚望。美国官方这一态度令更多人不由得相信“魔法粉”确实具有神奇功效。英国《每日邮报》记者安德鲁·马隆带着心中疑惑，对此展开深入调查，欲揭“魔法粉”神奇之谜。李·施皮瓦克，69岁，是一位越战老兵。几年前，斯皮瓦克在修理一架飞机模型时，不慎被模型的螺旋推进器击伤，右手中指被切断一截，当时医生告诉他断指再也不可能恢复了。不过，他在使用了在一种称为“魔法粉”(pixiedust，用猪膀胱制成的药粉)的神秘物质之后，中指竟然恢复到原来的长度，感觉也很灵敏。据施皮瓦克回忆，手指被切断后，鲜血喷涌而出，他被护理人员带到当地医院，对伤口进行包扎。他被告知，外科医生所能做的就是将胳膊或大腿上的皮肤移植到手指，裹住伤口。此时，他的哥哥艾伦劝说他不要做手术。艾伦给斯皮瓦克送来一小瓶白色滑石状粉末，告诉他每隔两天将粉末撒在伤口上。斯皮瓦克照哥哥的嘱咐做了。他说，手指开始重新长出来。四周后，他发现伤口完全恢复，手指重新长了出来，长度和直径同原来惊人地一致。斯皮瓦克说：“现在一点儿问题都没有了。不过，我每周得给中指剪三次指甲，而别的指甲则是每周一次。中指的指甲长得飞快。我只是希望我的经历对别人有帮助。我再次声明，我从中并未谋取商业利润。”所谓的“魔法粉”其实就是一种细胞外基质（extra-cellularmatrix），它充满了能令皮肤恢复力量和弹性的胶原质。“魔法粉”主要原料是猪的膀胱，虽然作用非常神奇，但制造过程似乎并不复杂——首先将膀胱切开铺平，将内壁细胞清除，然后将剩余的组织用酸性物质进行清洗再进行干化处理，磨制成粉。施皮瓦克的哥哥艾伦曾是一名外科医生，“魔法粉”就是由他成立的公司生产的，最初开发的目的用于帮助恢复马的受损韧带。该公司的技术顾问、美国匹兹堡大学麦高恩再生医学研究所的斯蒂芬·巴德拉克博士是这一神奇技术的创始人。巴德拉克博士同时拥有医学和兽医学两项学位，他对这一技术的研究始于上世纪80年代给狗实施的一次手术。当时由于缺少可移植器官，他就用一段猪肠为这只狗再造了心脏大动脉。几个月后他在给狗进行检查时惊喜地发现，那段移植的猪肠已经变成非常接近大动脉的血管。巴德拉克表示：“身体中有各种各样的信号，有些信号能导致疤痕组织形成，有些则能刺激再生组织。”虽然不太清楚“魔法粉”能令手指再生的具体原因，但据他推测，其中的成份能促进组织再生，而不是疤痕形成，并为细胞生长搭建一个“脚手架”。据悉，美国军方正计划在手指伤残的士兵身上试用这种“魔法粉”。病人首先要通过手术将已经愈合的受损指头的头部重新切开，然后将粉撒在伤口处，每周使用三次。医生希望他们能重新长出一截指头，有能力完成用手拿牙刷或扣纽扣这样的动作。巴德拉克博士还计划利用这种技术帮助食道癌患者重新长出被切除的食管。此外，烧伤患者也有望从中受益。他相信，“魔法粉”将来甚至可能帮助截肢的患者重新长出健全的肢体。“我认为在10年内就能找到令骨头和它周遭的功能性组织复生的办法。”原位诱导再生的科学分析细胞移植的初衷是使得移植细胞在体内形成新的组织并整合到原有组织中。在这个过程中，人们发现，这些移植的细胞能分泌一些因子，对宿主细胞起到保护作用，促进细胞存活、增殖、分化、抑制瘢痕的形成。因此，人们试图寻找能产生这些作用的因子或小分子，并将他们局部运用到损伤部位，诱导组织再生。这种策略的优点是可以避免细胞移植的伦理学、免疫学等其他方面的问题。原位诱导组织再生要获得成功取决于2个条件。一是必须存在有再生能力的细胞，或者能诱导已分化细胞的去分化或代偿性增生；二是寻找再生与瘢痕形成的分子机制差异，尝试不同的生长因子组合对于再生环境的影响。事实证明，哺乳动物具有的潜在再生能力比我们想象的要强的多，它们所在的组织环境决定了最终是再生还是纤维化。如在皮肤修复中，多种生长因子TGF-β、FGF-2、EGF、IGF和药物等已经发现能促进损伤恢复，减少瘢痕形成，同时还有抗感染、促进血管形成等功效。在神经系统形成过程中，视黄酸RA等小分子能启动再生反应，促进损伤脊髓的功能恢复。许多具有神经保护的药物，能中和抑制分子，酶解胶质瘢痕，并已经被用于促进脊髓再生，减缓PD和肌萎缩侧索硬化（ALS)中神经元的丢失。再生肢体的提取液能促进体外培养的肌纤维转变为单核细胞，失去原有的形态，然后发生去分化，形成类似骨髓间充质干细胞样的细胞，并重新分化为肌肉、软骨、脂肪细胞。这些结果提示，哺乳动物细胞本身具有去分化的能力，但正常条件下缺乏诱导其发生的信号或受体分子。越来越多的证据表明哺乳动物许多组织中都存在成体干细胞，如脊髓、海马体、纹状体、小脑皮质、视神经、真皮等，它们在正常情况下不活化，损伤后参与瘢痕组织的形成。心脏和脊髓都在再生开始后受到抑制因子的抑制最终导致瘢痕的形成。如果能够改变这种抑制环境，可能有助于再生的完成。损伤组织局部的纤维化是影响再生的一个重要的环节，通过再生和纤维化之间的分子机制差异有助于减少纤维化的影响。应用现代分子生物学、蛋白组学和基因组学的方法，比较不同再生能力动物的突变体、发育的不同阶段以及不同再生能力物种的相同组织，可以找到再生的促进分子和抑制分子。如果，我们可以有办法，重新诱导、激活起人体自我修复系统，使得已经被终止修复的组织器官重新进行修复活动，并且，在修复时逐渐更换掉已经被纤维化细胞覆盖的保护组织，那么人类真正的再生医学就被发现了。作者简介：颜丙强，男，山东省济南人，中国共产党党员，《第三代生命科学论》作者。2007年博士毕业于山东大学生命科学学院，2009年9月份得到国家主席党总书记胡锦涛同志的亲切接见与勉励，并在中央电视台《新闻联播》节目中播出，一直致力于坚持利用钱学森先生的人体复杂系统论思想，思考与重建当代生命科学技术体系，总结分析了人体生命系统的六大基本原理。颜丙强博士领导的团队在系统论思想与理论的指导下，充分论证了“癌症是一种代谢性疾病”，应主要遵循代谢调理的治疗思路，并研究出了一套综合调理方案；在利用中草药提取成份诱导人体组织器官原位再生领域取得巨大突破，实现了人体多组织器官的原位修复与再生，归纳出干细胞移植科研思路的理论缺陷，提出了“回归真正再生医学”的理论，倡导医学应该恢复“人医学模式”。

张涛，男，山东省临沂市人，产业经济学专家，《第三代生命科学论》作者。师从陈清泉院士，担任陈清泉院士科创中心项目负责人，一直致力于产业发展规律与哲学的研究，开展科技成果转化以及战略咨询研究工作。2009