以色列幹細胞療法讓癱瘓小鼠復健，再生醫學如何助力抗衰與永生？

冬奧盛會適才落幕，谷愛凌等運動健兒的颯爽英姿依舊浮現在眼前。冰雪運動是勇者的運動，因為其危險度極高，一旦意外造成脊髓損傷，便可能讓運動員終身臥床。

現代社會中，脊髓損傷所致的癱瘓其實並不少見——運動、暴力、交通事故、疾病，甚至

衰老

本身都可能引起脊髓損傷。

脊髓損傷對於個體而言絕對是滅頂之災，脊髓中的神經是大腦支配肌肉運動的“電線”，截斷後引發肢體癱瘓，常常造成重度或永久性殘疾；更可怕的是，以現有醫療技術，脊髓損傷基本沒有逆轉方法。

近期，以色列特拉維夫大學的一項研究［1］，不僅能讓脊髓損傷患者重獲新生，還將對

人類抗衰老，乃至永生事業的推進

產生一些重大且深遠的影響：

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首先，給大家簡要介紹一下這項研究到底做了些什麼工作：

網膜凝膠+iPSC，人造脊髓“3D組織”：

第一步，研究者們把豬的網膜（熟悉做飯的朋友應該不難認出，這就是中餐法餐都愛用的食材豬網油）進行脫細胞處理，去除細胞後再進行一些複雜加工，就炮製成了果凍似的網膜凝膠。

網膜凝膠富含硫胺聚糖等細胞外基質，形成類似於正常組織的支撐結構，可作為“骨架”搭載其他細胞。

第二步，研究者們將人類網膜基質細胞

重程式設計

得到的

誘導性多能幹細胞（iPSC）

，搭載到網膜凝膠之中。

老讀者們想必不會對iPSC這個名字感到陌生：這項由日本科學家山中伸彌發明的技術，透過將“

山中因子

”（c-Myc、klf4、Oct4、Sox2四種基因）匯入細胞，誘導“山中因子”表達後即可把成熟細胞打回孃胎，變回具有多種分化潛能的

原始幹細胞狀態

［2］。此技術曾斬獲2012年度諾貝爾生理學與醫學獎。

如果你是對此技術不甚熟悉的新讀者朋友，不必緊張，我們來打個比方：角色扮演類網路遊戲中常有“轉職”系統，讓玩家可以自由更換遊戲角色的職業。

厭倦了做衝鋒拼殺的戰士，你可以先捨棄這一職業迴歸新手，此時你的狀態就類似於iPSC，有機會重選職業，可以成為酷炫群攻的法師、隱匿突襲的刺客、開路禦敵的格鬥家，或者，突然後悔，又選回戰士。

第三步，對處於網膜凝膠構成的微環境中的iPSC進行分化誘導，使其向脊髓運動神經元的方向定向分化。

30天后，iPSC分化而來的神經元在網膜凝膠中形成了密密麻麻的神經網路，同正常脊髓神經完全一樣，能夠精確傳遞電-化學訊號，以指揮肢體運動。

人造脊髓組織3D神經網路（後文簡稱

“3D組織”

）就這樣被製造出來了。

急性癱瘓小鼠，

“3D組織”治療後穩步行走：

有了人造的脊髓“3D組織”，研究者們立刻對它在活體動物上的修復效能展開驗證（前人研究已經證實iPSC修復神經組織不會引發免疫排斥）。

他們給小鼠動了個手術，在第10胸髓節段（T10）把左半脊髓劃拉一刀，模擬脊髓損傷，造成小鼠左後肢癱瘓。

隨後即刻將“3D組織”透過注射植入損傷部位進行治療；並設定3個對照組——分別注射生理鹽水（空白組）、單獨的iPSC分化神經元細胞（細胞組）、單獨的網膜凝膠（凝膠組）。

治療

1周後

，“3D組織”植入組和凝膠組觀察到

神經炎症減輕

。炎症環境持續會使組織形成膠質疤痕，一旦疤痕產生，修復便無望了。

圖注：小膠質細胞和星形膠質細胞減少意味著神經炎症減輕

治療

12周後

，“3D組織”植入組觀察到神經元和

神經祖細胞數量顯著增加

，修復開始了！

新生的細胞沿著脊髓神經纖維束的方向排布，宛若神女穿梭，跨越損傷區域，重新將神經網路織就；而在緩解炎症方面表現同樣突出的凝膠組，卻並未觀察到這樣的神奇“焊接”。

見證奇蹟的時刻來到：12周時，對小鼠步態進行分析，所有組的小鼠都恢復了部分運動能力，這其實並不意外，因為對側脊髓能起到部分代償作用。

唯有“3D組織”植入組小鼠表現出

最佳的協調性和左下肢肌力

，這都是神經重連與炎症減輕的結果。

圖注：“3D組織”植入組小鼠體重也是相較其他組最重的，說明一般狀態良好

同樣是能走，跛足瘸腿和穩健邁步是有本質區別的。再生，確實在發生。

慢性脊髓損傷修復，

“3D組織”展示真功夫：

如果急性損傷修復沒太看出效果，那慢性脊髓損傷修復，才讓“3D”組織真正展示出了碾壓式的再生能力。

還是熟悉的配方，先給小鼠做個脊髓半切，造成左下肢殘疾。不一樣的是，這次放置了6周（相當於人類脊髓損傷後1年）。

6周後，疤痕已經長成了，如前所述，有疤痕在，就無法再生修復，所以研究者們先切除疤痕，再進行治療。

疤痕切除後造成了脊髓結構大片缺損，給修復增添了不小難度。

圖注：核磁共振成像上切跡清晰可見

同樣分為“3D”組織植入組和3個對照組來進行填充，治療8周後，透過核磁神經纖維束成像，肉眼可見地觀察到神經修復情況：

圖注：綠色為健側神經纖維，紅色為患側神經纖維（Untreated=空白，Cells=細胞，Hydrogel=凝膠，Implants=“3D”組織植入）

如您所見，

只有“3D”組織植入組順利完成了神經修復

，神經纖維密集、聯結、順展、蔓延。

再行運動能力測試，

“3D”組織植入組小鼠下肢運動功能恢復效果顯著

，一枝獨秀。

這下，我們可以跟著研究者們理直氣壯地大喊，此項再生醫學新技術有望攻克癱瘓了。

人體研究籌備中，攻克癱瘓指日可待：

研究者們聲稱，這是人類首次在長期慢性癱瘓的動物模型上透過植入工程人體組織，實現功能恢復［3］。

研究負責人Dvir博士說：“我們的目標是為每個癱瘓的人定製個性化的脊髓植入物，使受損組織再生且完全沒有排斥風險。”

他們所設計的技術路線是，透過小手術取出脊髓損傷患者的腹膜脂肪組織，其中的細胞成分用來誘導iPSC，細胞外基質製備網膜凝膠，原湯化原食，整個“3D”組織植入物所需的材料均來源於患者本人。

Dvir教授還表示，由於他們的這項再生醫學先進技術對脊髓損傷患者具有不可替代性，因此有望未來幾年內進入人體臨床階段，並迅速獲得FDA批准面世。

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好了，研究介紹完了，讓我們回過頭來看看文章開始留下的問題：這項技術將如何推動人類抗衰，乃至永生事業？

打破老年癱瘓詛咒，

切實延長壽命、提升生活質量：

2000年前，脊髓損傷受害者中位年齡為22歲；2010年，已經後移至37歲；現在，數字仍在後移［4］。

這是人口老齡化所導致的結果，在脊髓損傷的病因構成中，除去最常見的外傷性外，一種叫做

脊髓型頸椎病

的疾病佔到1/4比例［5］。

脊髓型頸椎病是一種典型的與衰老相關的退行性疾病，椎體、椎間盤、韌帶老化壓迫脊髓，而老人的脊髓更“脆”，更容易被壓力損傷造成癱瘓［6，7］。

此外，與衰老密切相關的腫瘤、骨質疏鬆、血管疾病、神經退行性疾病也都是脊髓損傷的常見病因［5］。

脊髓損傷癱瘓後伴隨著多種併發症，嚴重影響患者生活質量，還會造成患者預期壽命的顯著減少，尤其第1年死亡率頗高［8］。

由此可見此技術對於健康長壽之重大意義。

“換頭術”夢想成真，

人體冷凍才可能“借屍還魂”：

不知道你可還記得2015年曾一度甚囂塵上的換頭手術，最終因患者放棄而不了了之。

其實，換頭手術的實驗性嘗試在人類歷史上已開展過多次，結果自然是無一成功，面臨的最大技術難題便是神經重連。

此項技術的誕生，有望解決這一難題，真正實現換頭手術。

最被寄予厚望的永生技術——人體冷凍，大部分先驅所進行的嘗試都是冷凍大腦，其中包括第一例中國本土冷凍人，作家杜虹。

先拋開倫理和其他技術限制不談，假設要讓這幾顆冷凍大腦復活，唯一途徑只剩施行換頭術“借屍還魂”。

由此可見此技術對於人類永生之重大意義。

—— TIMEPIE ——

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