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(xiàn)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(xiàn)代社會中，脊髓損傷所致的癱瘓其實并不少見——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。

脊髓損傷對于個體而言絕對是滅頂之災，脊髓中的神經(jīng)是大腦支配肌肉運動的“電線”，截斷后引發(fā)肢體癱瘓，常常造成重度或永久性殘疾；更可怕的是，以現(xiàn)有醫(yī)療技術，脊髓損傷基本沒有逆轉(zhuǎn)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(yè)的推進產(chǎn)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么工作：

網(wǎng)膜凝膠+iPSC，人造脊髓“3D組織”：

第一步，研究者們把豬的網(wǎng)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(wǎng)油）進行脫細胞處理，去除細胞后再進行一些復雜加工，就炮制成了果凍似的網(wǎng)膜凝膠。

網(wǎng)膜凝膠富含硫胺聚糖等細胞外基質(zhì)，形成類似于正常組織的支撐結(jié)構(gòu)，可作為“骨架”搭載其他細胞。

第二步，研究者們將人類網(wǎng)膜基質(zhì)細胞重編程得到的誘導性多能干細胞（iPSC），搭載到網(wǎng)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(fā)明的技術，通過將“山中因子”（c-Myc、klf4、Oct4、Sox2四種基因）導入細胞，誘導“山中因子”表達后即可把成熟細胞打回娘胎，變回具有多種分化潛能的原始干細胞狀態(tài)[2]。此技術曾斬獲2012年度諾貝爾生理學與醫(yī)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(wǎng)絡游戲中常有“轉(zhuǎn)職”系統(tǒng)，讓玩家可以自由更換游戲角色的職業(yè)。

厭倦了做沖鋒拼殺的戰(zhàn)士，你可以先舍棄這一職業(yè)回歸新手，此時你的狀態(tài)就類似于iPSC，有機會重選職業(yè)，可以成為酷炫群攻的法師、隱匿突襲的刺客、開路御敵的格斗家，或者，突然后悔，又選回戰(zhàn)士。

第三步，對處于網(wǎng)膜凝膠構(gòu)成的微環(huán)境中的iPSC進行分化誘導，使其向脊髓運動神經(jīng)元的方向定向分化。

30天后，iPSC分化而來的神經(jīng)元在網(wǎng)膜凝膠中形成了密密麻麻的神經(jīng)網(wǎng)絡，同正常脊髓神經(jīng)完全一樣，能夠精確傳遞電-化學信號，以指揮肢體運動。

人造脊髓組織3D神經(jīng)網(wǎng)絡（后文簡稱“3D組織”）就這樣被制造出來了。

急性癱瘓小鼠，

“3D組織”治療后穩(wěn)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(jīng)證實iPSC修復神經(jīng)組織不會引發(fā)免疫排斥）。

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

隨后即刻將“3D組織”通過注射植入損傷部位進行治療；并設置3個對照組——分別注射生理鹽水（空白組）、單獨的iPSC分化神經(jīng)元細胞（細胞組）、單獨的網(wǎng)膜凝膠（凝膠組）。

治療1周后，“3D組織”植入組和凝膠組觀察到神經(jīng)炎癥減輕。炎癥環(huán)境持續(xù)會使組織形成膠質(zhì)疤痕，一旦疤痕產(chǎn)生，修復便無望了。

圖注：小膠質(zhì)細胞和星形膠質(zhì)細胞減少意味著神經(jīng)炎癥減輕

治療12周后，“3D組織”植入組觀察到神經(jīng)元和神經(jīng)祖細胞數(shù)量顯著增加，修復開始了！

新生的細胞沿著脊髓神經(jīng)纖維束的方向排布，宛若神女穿梭，跨越損傷區(qū)域，重新將神經(jīng)網(wǎng)絡織就；而在緩解炎癥方面表現(xiàn)同樣突出的凝膠組，卻并未觀察到這樣的神奇“焊接”。

見證奇跡的時刻來到：12周時，對小鼠步態(tài)進行分析，所有組的小鼠都恢復了部分運動能力，這其實并不意外，因為對側(cè)脊髓能起到部分代償作用。

唯有“3D組織”植入組小鼠表現(xiàn)出最佳的協(xié)調(diào)性和左下肢肌力，這都是神經(jīng)重連與炎癥減輕的結(jié)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(tài)良好

同樣是能走，跛足瘸腿和穩(wěn)健邁步是有本質(zhì)區(qū)別的。再生，確實在發(fā)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（相當于人類脊髓損傷后1年）。

6周后，疤痕已經(jīng)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。

疤痕切除后造成了脊髓結(jié)構(gòu)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周后，通過核磁神經(jīng)纖維束成像，肉眼可見地觀察到神經(jīng)修復情況：

圖注：綠色為健側(cè)神經(jīng)纖維，紅色為患側(cè)神經(jīng)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(jīng)修復，神經(jīng)纖維密集、聯(lián)結(jié)、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(yī)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通過植入工程人體組織，實現(xiàn)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制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?！?/p>

他們所設計的技術路線是，通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(zhì)制備網(wǎng)膜凝膠，原湯化原食，整個“3D”組織植入物所需的材料均來源于患者本人。

Dvir教授還表示，由于他們的這項再生醫(yī)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(nèi)進入人體臨床階段，并迅速獲得FDA批準面世。

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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(yè)？

打破老年癱瘓詛咒，

切實延長壽命、提升生活質(zhì)量：

2000年前，脊髓損傷受害者中位年齡為22歲；2010年，已經(jīng)后移至37歲；現(xiàn)在，數(shù)字仍在后移[4]。

這是人口老齡化所導致的結(jié)果，在脊髓損傷的病因構(gòu)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占到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(zhì)疏松、血管疾病、神經(jīng)退行性疾病也都是脊髓損傷的常見病因[5]。

脊髓損傷癱瘓后伴隨著多種并發(fā)癥，嚴重影響患者生活質(zhì)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]。

由此可見此技術對于健康長壽之重大意義。

“換頭術”夢想成真，

人體冷凍才可能“借尸還魂”：

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(jié)果自然是無一成功，面臨的最大技術難題便是神經(jīng)重連。

此項技術的誕生，有望解決這一難題，真正實現(xiàn)換頭手術。

最被寄予厚望的永生技術——人體冷凍，大部分先驅(qū)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“借尸還魂”。

由此可見此技術對于人類永生之重大意義。

—— TIMEPIE ——

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