达芬奇的“右手密码”

2019-04-04 瑞因细胞资源库

1452年的4月15日,列奥纳多·达·芬奇(Leonardo da Vinci)出生在夜幕降临三个小时后,在芬奇的托斯卡纳小山镇,阿尔诺河流过的山谷附近。他的父亲瑟·皮耶罗·达芬奇,是一位有名的法律公证员,因此十分富有。年少时的达芬奇已显露艺术天赋,15岁到弗洛伦萨拜师学艺,逐渐成长为具有科学素养的画家、天文学家、发明家、建筑工程师。同时他还擅长雕塑、音乐、发明、建筑,通晓数学、生理、物理、天文、地质等学科,既多才多艺,又勤奋努力,保存下来的手稿大约有6000页。他的全部科研成果尽数保存在他的手稿中,爱因斯坦曾说过,如果达芬奇的科研成果在当时就发表的话,科技可以提前30-50年。 他最大的成就是绘画,他的杰作《蒙娜丽莎》、《最后的晚餐》、《岩间圣母》等作品,体现了精湛的艺术造诣。

 

2019年是达芬奇去世500周年,然而关于这位集著名博物学家、艺术家、发明家于一身的文艺复兴时期的罕见全才,仍然还有很多谜团有待解锁,比如,达芬奇生平几乎从来不用左手做油画,但其晚年作为画家的最后5年中却改为用左手作画,并留下了许多不完整的画作。许多学者为,这是由于中风引起的,但这种说法一直备受争议。近期《英国皇家医学会杂志》刊登了一篇论文,研究人员对达芬奇晚年时右手神经受损的原因进行了分析。新论文的作者分析了一幅当时达芬奇的肖像画,他发现,达芬奇的右手呈爪形,这是尺骨麻痹的一大特征,而并非中风后肌肉痉挛引起的典型紧握手。

论文提出,这可能是因为中风后的晕厥导致了摔倒等情况,对右手臂造成了急性创伤,从而使达芬奇患上了尺骨麻痹,难以控制自己手臂部分的肌肉,完成一些精细动作。研究人员希望这篇论文能够更新学界对达芬奇晚年右手神经受损的原因的认知。

 

现在我们来设想一下,假如达芬奇生在当代的话,他的受损的手部神经还有希望能修复吗?答案是 ——可以的,目前已有很多文献及案例证实,利用干细胞可以修复人的中枢神经系统和外周神经系统。

 

人的神经系统分为两个部分:中枢神经系统和周围神经系统(也称外周神经系统),中枢神经系统一般是指脑和脊髓,而周围神经则是包括脊髓及周围神经根、神经干、以及更小的周围神经。下面我们就分别介绍一下干细胞对中枢神经和周围神经损伤中的作用吧。

 

一、干细胞在中枢神经损伤修复的应用

研究结果表明,神经干细胞(neural stem cells)在中枢神经组织损伤修复(neural functional repairing)中的治疗具有广阔的应用前景。神经干细胞的来源主要从胚胎组织中获得,成体中的中枢神经干细胞虽然在脑和脊髓中广泛存在,但是由于数量极少,获取困难,并且在获取神经干细胞时具有引起神经功能损害的危险性,因此在临床实际应用的可行性甚少。而从胚胎组织来源的神经干细胞研究较早,技术方法已经成熟,获取的神经干细胞数量多、较为容易。

目前使用神经干细胞移植可以治疗中枢神经损伤造成的神经功能损害,如外伤性运动性或感觉性失语症、大脑皮质运动区损伤造成的偏瘫或单瘫、持续性昏迷状态、脊髓损伤造成的高位截瘫等。

 

二、干细胞在周围神经损伤修复的应用

随着交通运输业、建筑业的发展,周围神经损伤的发病率也在逐年上升,并且临床上治疗周围神经损伤的过程比较复杂,效果不太理想,目前主要采用组织工程的方法来修复周围神经损伤,在修复中,雪旺氏细胞具有极其重要的作用,但其来源有限,自我增值能力弱,所以临床应用存在一定局限性,目前有七类干细胞——神经干细胞、脂肪间充质干细胞、骨髓间充质干细胞、肌源性干细胞、诱导多能干细胞、牙髓干细胞及羊水间充质干细胞在修复周围神经损伤中有了新的进展,为提高神经再生速度和质量提供了新的思路。

另外据弗吉尼亚大学的一项新研究证明,当中枢神经招募到健康的细胞时,受损的周围神经系统能够自我修复,这份研究发布在2019年4月2日的Cell Reports杂志上。

随着当代基础科学、免疫学、神经生物学、分子生物学和组织工程学的不断发展,关于干细胞最佳的移植方法、细胞浓度、干细胞移植后在宿主微环境诱导下的表型及命运等问题,都将会得到进一步的深入研究。通过干细胞治疗中枢神经损伤以及外周神经损伤在临床应用中具有很大的应用价值。