真相還是假象?神經所楊輝CELL論文再遭質疑( 二 )
楊輝的結果也讓另外一些神經科學家感到驚訝 。
“紋狀體內的神經元主要都是GABAergic的(神經元) , 在這樣的微環境下 , 紋狀體的膠質細胞理論上變成GABAergic神經元的可能性會比較大 。 如果要變成多巴胺神經元 , 我想應該需要一些特定的因子來推動 。 ” 暨南大學粵港澳中樞神經再生研究院教授陳功告訴《知識分子》 。
他還進一步表示 ,如果在紋狀體里再生了多巴胺神經元 , 應該深入了解這些本來不存在的、突然出現的多巴胺神經元 , 是否可能會對紋狀體的局部神經環路、乃至更廣泛的大腦神經環路產生不良影響 。
02 “瘋長” 的軸突?
除了這些直接的矛盾 , 楊輝的論文還有其他令人驚訝的地方 。
在他的論文中 , 不僅穆勒細胞轉化為了視網膜神經節細胞 , 且新生的細胞軸突也能夠迅速通過視神經投射到外側膝狀體核(LGN)和上丘(SC)并修復了模型動物損傷的視覺功能 。
JCI文的作者提醒到 , 成年哺乳動物視網膜當中的軸突化的視網膜神經節細胞的再生效率是比較低的 , 且再生軸突的數量也是很有限的 , 也很少會達到中央目標(central targets) 。
本文插圖
楊輝Cell論文截圖 , 視網膜神經節細胞軸突通過視神經 , 把視覺信號傳遞到視網膜外面 , 到達腦的外側膝狀體核(LGN)和上丘(SC)區域 。
“軸突生長和其它中間狀態相比 , 時間更長 , 應該比較容易觀察并記錄下來 。 對長距離軸突投射神經元來說 , 產生新的神經元只是功能恢復的第一步 , 后期軸突生長 , 導向 , 突觸形成 , 和髓鞘形成每一步都必不可少 。 ” 約翰霍普金斯大學醫學院教授周峰泉告訴《知識分子》 , 在軸突再生領域 , 如何在成年動物神經系統中(缺少許多發育過程中的導向因子和支持的外部環境)正確導向再生的軸突回到原來的靶點仍然是一個難題 。
而在2020年12月發表在The FEBS Journal 的綜述文章中 , 周峰泉認為 , 楊輝論文中新產生的視網膜神經節細胞的軸突生長太快了 , 數量也太多了 , 他在論文中具體闡述道——
“在兩周內 , 楊輝研究新產生的視網膜神經節細胞的軸突就從外核層(ONL)一直長到中腦的上丘 , 每周生長7.5毫米 , 而大多數的軸突再生研究 , 四周后才達到視交叉 , 每周只長1毫米 , 且到了視交叉的大多數再生軸突都找不到目標腦核的路途;此外 , 在另外一項遵循細胞移植策略的研究中 , 在所有移植的具有高度再生能力的P0小鼠視網膜神經節細胞中 , 只有極少數能實現軸突再生 , 那些確實能延伸出軸突的 , 在視網膜神經節細胞層移植3周后 , 只有非常有限的視網膜神經節細胞把軸突延伸至了視網膜視神經的出口 , 離視交叉和上丘還差很遠 。 ”
付向東則認為 , 楊輝的工作認為視神經可以以正常發育十倍的速度生長 , “完全違背科學常識 。 ”
03 看到的是假象?
這些相互矛盾、甚至有反常識的現象如何解釋?膠質細胞到底是不是真的轉化成了神經元?
在考察了當前涌現的諸多神經原位再生的研究后 , JCI文的兩位作者、周峰泉等業內不少專家都意識到 , 要排除假象 , 需要做更多的檢驗以完善證據鏈條 。
本文插圖
JCI文中作者羅列了三種可能的“假象” , 圖B認為膠質細胞也許沒有轉變成新神經元 。 圖片來自參考文獻1論文截圖 。
首要面對的是 “泄漏” 的問題 。
我們的大腦 , 比如視網膜 , 主要有兩類細胞 , 神經元和膠質細胞 。 這些實驗總的目標是把部分膠質細胞變成神經元 , 流行的方法是用病毒把某種工具包(包括啟動子)專一性的遞送到膠質細胞里進行干預(比如過表達或者敲除某個基因) , 為了跟蹤這些膠質細胞 , 工具包里也會帶熒光蛋白基因 。 這樣 , 原則上就可以看哪些膠質細胞真的變成了神經元 。
但理想和現實存在差距 , 實際中 , 某些工具包的設計并不能保證僅僅對膠質細胞進行操作或標記 。
”這個意思就是 , 你以為你設計的反應是應該百分百在膠質細胞里面進行的 , 但實際上不完全是 , 而且當你用的病毒滴度越高 , 這種反應越可能會在神經元里面進行 , 所以如果你使用了過量的病毒 , 就有可能直接在神經元里面看到原本應該在膠質細胞里表達的熒光蛋白 , 這樣你以為看到了轉變后的新神經元 , 但也許只是原來的神經元 。 ” 陳功解釋說 。
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