换头术中脊髓再生的问题

2018-01-18 来源：脊柱外科医生张正丰标签：掌上医生喝茶减肥一天瘦一斤安全减肥 cps联盟美容护肤

摘要：有些组织不能再生，只有通过经纤维组织发生的再生来修复，称为瘢痕修复，如：肌肉组织、软骨组织等。另外，再生修复也与损伤程度有关，如果粘膜基底生发层损伤，通过纤维组织发生来修复，也产生瘢痕。

　　意大利神经外科外科医生塞尔吉·卡纳瓦罗于11月17日在维也纳召开了一场新闻发布会，会上宣称，经过18小时的手术，他与哈尔滨医科大学任晓平教授团队在中国成功将一具尸体的头与另一具尸体的脊椎、血管及神经接驳。手术团队利用聚乙二醇可融合细胞的特点将其把头部和身体的脊髓神经连接起来，刺激脊髓神经生长，最终让头部可与新的身躯连结。

　　但在几天前，原卫生部副部长黄洁夫向媒体表示，该实验违反了中国器官移植有关法规，违反了基本的伦理准则，要追究有关单位伦理审查委员会或领导人的责任。世界神经外科联合会声明：伦理学上不可接受，科学方面也毫无意义。中国医师协会副会长、神经外科医师分会名誉会长凌锋于2017年12月4日声明：完全同意和支持WFNS的声明。神经元不能再生已经是大家的共识，至今为止，尚没有任何一个方法可以将离断的脊髓连接起来，更遑论用「胶水粘合」！

　　姑且不谈伦理上的问题，在行业内一致的反对声中，科学方面主要集中在脊髓再生修复的问题，本文仅对脊髓再生尝试做一个肤浅的科普。

　　再生（regeneration）作为一个病理学概念，是指：组织损伤后，由损伤周围的同种细胞来修复。由于人体各种组织的再生能力不同，有些组织可以再生，如，表皮细胞、呼吸道和消化道粘膜上皮细胞、骨组织等。有些组织不能再生，只有通过经纤维组织发生的再生来修复，称为瘢痕修复，如：肌肉组织、软骨组织等。另外，再生修复也与损伤程度有关，如果粘膜基底生发层损伤，通过纤维组织发生来修复，也产生瘢痕。

　　神经细胞作为永久性细胞，在传统观念中是不能再生的。传统教科书表述：脑及脊髓内的神经细胞破坏后不能再生。外周神经受损时，若与其相连的神经细胞仍然存活，可完全再生。神经再生实际上包含两个概念：神经细胞再生和轴突再生。前几年干细胞研究很热，在全身各个部位各个组织寻找干细胞的热潮，发现几乎任何部位任何组织都可以找到成体干细胞。在脑和脊髓也如愿找到各种内源性神经干细胞，从而也认为神经细胞可以再生。当然，有些人认为这些干细胞分化为神经细胞的过程应该称为神经发生（neurogenesis）或是神经再生（neuroregeneration）还有争论。轴突再生最早于在外周神经中研究较多，1980s年代开始公认中枢神经也有确切的轴突再生能力。因此，无论从神经细胞再生或是轴突再生，现在说神经元不能再生的说法，只能在狭义上成立，在广义上还是不对的。但我们讲脊髓再生，严格说是不准确概念，大多数时间是指脊髓白质传导束轴突再生。

　　脊髓损伤后不得不提再生的环境，也就是损伤后的神经细胞反应。脊髓损伤后的神经细胞反应包括损伤区细胞和轴突相连的脑细胞。神经元能生成营养性因子维持所支配组织的正常代谢和功能，反过来组织也持续产生营养和生长刺激因子作用于神经元。脊髓损伤后，肌肉组织得不到神经营养而发生萎缩，而脑内轴突相连的相应神经元得不到外周的营养也有一定比例的神经元死亡。我在博士阶段做cardiotrophin-1对红核脊髓束的作用，发现脊髓损伤后红核神经元死亡约10%左右。而我们前面讲的内源性干细胞激活的数量和分化对脊髓损伤来说完全是杯水车薪。脊髓损伤后损伤区细胞反应除了节段的灰质神经元和白质髓鞘细胞死亡外，最明显的反应就是星型胶质细胞的胶质瘢痕增生了，此处的胶质瘢痕增生与非神经组织的纤维瘢痕增生为同一机理。胶质瘢痕增生最大的坏处是阻止了轴突的再生，不但使轴突出芽塌陷，也使轴突不能穿越胶质瘢痕区。脊髓损伤类型中，绝大多数是钝挫伤，胶质瘢痕增生范围大。塞尔吉·卡纳瓦罗的手术中，采用无比锋利的刀迅速切断脊髓神经，再加上几小时内不断地注射聚乙二醇（PEG）冲洗融合区域，从理论上讲，最大限度减少了胶质瘢痕增生，从这点上讲，用我们现有的文献知识还不能完全否定该实验，但从严谨上讲，应该有这种方法的动物实验和文章发表，而不能霍然用于什么换头术。在临床上的脊髓刀刺伤的半髓综合征，常有一定神经恢复，主要与脊髓中央连接神经神经元和神经可塑性的机理有关，大多数认为不是轴突再生的原因。

　　脊髓损伤中的轴突再生有三个焦点：神经元轴突再生能力差、再生轴突难以通过胶质瘢痕区、轴突同源连接。首先，脊髓损伤后轴突再生差，不同传导束中轴突再生能力也不同。目前实验性研究中，各种神经营养因子的运用，目的在于挽救神经的存活和增加神经元轴突的再生能力。塞尔吉·卡纳瓦罗的手术中采用安装一个电流刺激器虽然不是原创新技术，但也有上述的作用。其次，脊髓损伤后胶质瘢痕使轴突出芽塌陷，也使轴突不能穿越胶质瘢痕区。塞尔吉·卡纳瓦罗的手术中采用无比锋利的刀迅速切断脊髓神经，从理论上讲最大限度减少了胶质瘢痕增生。再次，该手术即使在显微镜下不能完全确定断端轴突甚至脊髓传导束同源对应。即使同源对应，采用聚乙二醇（PEG）冲洗融合区域，也非塞尔吉·卡纳瓦罗宣称的就像用热水把两把意面的前端融合粘连在一起就可以产生功能。PEG和电流研究文献较多，不是创新性突破，科学家也发现了较多类似作用的分子，刺激确实能对中枢神经的恢复起到积极作用，但也没人证明过能够重新连接融合已经断裂的神经。因为，神经切断后，断端远断传导束中轴突会发生华勒变性。再生过程包括：远侧的轴突变性解体和髓鞘破坏、再生轴突在远端的髓鞘中芽生与延伸、轴突的再髓鞘化。打个比方，即使断端的神经准确连接，不是像电线连接了就可以通电，而是像河流干枯后，上游的水逐渐流过河床。塞尔吉·卡纳瓦罗宣称的就像用热水把两把意面的前端融合粘连在一起，极易让人产生电线连接后通电的误解。在骨科有骨折一期愈合的概念，指骨折复位和坚强内固定后，断端通过哈弗系统重建直接发生连接，X先片无明显外骨痂形成，而骨折线逐渐消失。如果塞尔吉·卡纳瓦罗的本意是把神经连接类同于骨折一期愈合，那真是贻笑大方了。实际上轴突的生长有些类似骨科植骨修复的情形，植骨块起的是支架作用（类似髓鞘），即使新鲜骨块骨细胞也要死亡（带血管蒂骨块除外），植骨块内的植骨愈合实际上是骨细胞爬行替代的过程，也就是骨细胞重新长入的过程。在脊髓损伤后轴突再生修复，最佳状态是传导束轴突长到相应脊髓节段的灰质，并形成突触联系。但这个过程中，每一步都困难重重，并且比例极小，对功能来说，几乎不能提高ASIA一个级别。