真相还是假象?神经所杨辉CELL论文再遭质疑( 二 )
杨辉的结果也让另外一些神经科学家感到惊讶 。
“纹状体内的神经元主要都是GABAergic的(神经元) , 在这样的微环境下 , 纹状体的胶质细胞理论上变成GABAergic神经元的可能性会比较大 。 如果要变成多巴胺神经元 , 我想应该需要一些特定的因子来推动 。 ” 暨南大学粤港澳中枢神经再生研究院教授陈功告诉《知识分子》 。
他还进一步表示 ,如果在纹状体里再生了多巴胺神经元 , 应该深入了解这些本来不存在的、突然出现的多巴胺神经元 , 是否可能会对纹状体的局部神经环路、乃至更广泛的大脑神经环路产生不良影响 。
02 “疯长” 的轴突?
除了这些直接的矛盾 , 杨辉的论文还有其他令人惊讶的地方 。
在他的论文中 , 不仅穆勒细胞转化为了视网膜神经节细胞 , 且新生的细胞轴突也能够迅速通过视神经投射到外侧膝状体核(LGN)和上丘(SC)并修复了模型动物损伤的视觉功能 。
JCI文的作者提醒到 , 成年哺乳动物视网膜当中的轴突化的视网膜神经节细胞的再生效率是比较低的 , 且再生轴突的数量也是很有限的 , 也很少会达到中央目标(central targets) 。
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杨辉Cell论文截图 , 视网膜神经节细胞轴突通过视神经 , 把视觉信号传递到视网膜外面 , 到达脑的外侧膝状体核(LGN)和上丘(SC)区域 。
“轴突生长和其它中间状态相比 , 时间更长 , 应该比较容易观察并记录下来 。 对长距离轴突投射神经元来说 , 产生新的神经元只是功能恢复的第一步 , 后期轴突生长 , 导向 , 突触形成 , 和髓鞘形成每一步都必不可少 。 ” 约翰霍普金斯大学医学院教授周峰泉告诉《知识分子》 , 在轴突再生领域 , 如何在成年动物神经系统中(缺少许多发育过程中的导向因子和支持的外部环境)正确导向再生的轴突回到原来的靶点仍然是一个难题 。
而在2020年12月发表在The FEBS Journal 的综述文章中 , 周峰泉认为 , 杨辉论文中新产生的视网膜神经节细胞的轴突生长太快了 , 数量也太多了 , 他在论文中具体阐述道——
“在两周内 , 杨辉研究新产生的视网膜神经节细胞的轴突就从外核层(ONL)一直长到中脑的上丘 , 每周生长7.5毫米 , 而大多数的轴突再生研究 , 四周后才达到视交叉 , 每周只长1毫米 , 且到了视交叉的大多数再生轴突都找不到目标脑核的路途;此外 , 在另外一项遵循细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小鼠视网膜神经节细胞中 , 只有极少数能实现轴突再生 , 那些确实能延伸出轴突的 , 在视网膜神经节细胞层移植3周后 , 只有非常有限的视网膜神经节细胞把轴突延伸至了视网膜视神经的出口 , 离视交叉和上丘还差很远 。 ”
付向东则认为 , 杨辉的工作认为视神经可以以正常发育十倍的速度生长 , “完全违背科学常识 。 ”
03 看到的是假象?
这些相互矛盾、甚至有反常识的现象如何解释?胶质细胞到底是不是真的转化成了神经元?
在考察了当前涌现的诸多神经原位再生的研究后 , JCI文的两位作者、周峰泉等业内不少专家都意识到 , 要排除假象 , 需要做更多的检验以完善证据链条 。
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JCI文中作者罗列了三种可能的“假象” , 图B认为胶质细胞也许没有转变成新神经元 。 图片来自参考文献1论文截图 。
首要面对的是 “泄漏” 的问题 。
我们的大脑 , 比如视网膜 , 主要有两类细胞 , 神经元和胶质细胞 。 这些实验总的目标是把部分胶质细胞变成神经元 , 流行的方法是用病毒把某种工具包(包括启动子)专一性的递送到胶质细胞里进行干预(比如过表达或者敲除某个基因) , 为了跟踪这些胶质细胞 , 工具包里也会带荧光蛋白基因 。 这样 , 原则上就可以看哪些胶质细胞真的变成了神经元 。
但理想和现实存在差距 , 实际中 , 某些工具包的设计并不能保证仅仅对胶质细胞进行操作或标记 。
”这个意思就是 , 你以为你设计的反应是应该百分百在胶质细胞里面进行的 , 但实际上不完全是 , 而且当你用的病毒滴度越高 , 这种反应越可能会在神经元里面进行 , 所以如果你使用了过量的病毒 , 就有可能直接在神经元里面看到原本应该在胶质细胞里表达的荧光蛋白 , 这样你以为看到了转变后的新神经元 , 但也许只是原来的神经元 。 ” 陈功解释说 。
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