外科医生费尽心力避开手术部位内及其周围的神经——一次迷走神经切伤可能会导致肌肉萎缩、疼痛、麻痹甚至瘫痪。在精细手术中,如前列腺切除,意外损坏的神经可能会导致失禁或勃起功能障碍。美国加州大学圣地亚哥分校(University of California San Diego)的科学家发表了一种通过荧光肽(fluorescent peptides)来照亮身体中神经的新方法,荧光肽作为标记提醒外科医生避开神经。
加州大学圣地亚哥分校领导这项实验的医生阮曲英(Quyen Nguyen)说,在他们培训时,外科医生要学习神经的位置并利用这些知识在手术中避开神经。大部分时候,即使有足够的知识和经验,但如果有些部位的位置错乱了或由于某种原因被损坏了,“要找到这些神经可能会很有挑战性,”阮说。荧光为外科医生提供了一条察看神经的途径,“甚至是在他们持手术工具遇到神经之前。”她说。
阮以前与化学家钱永健(Roger Tsien)一同工作创造出了一种荧光标记,可以在手术过程中照亮肿瘤的边缘。为了找出一种神经特异标记,她的研究组采用了一种被称为噬菌体展示(phage display)的技术来感染细菌,使细菌在其表面表达一种小分子蛋白,被称为壳蛋白。科学家可以轻松的改变这类蛋白的氨基酸序列,创造成千上万的表达各种壳蛋白的噬菌体。利用这项技术,阮的研究组寻找优先粘附到神经细胞上的氨基酸序列,并利用该序列信息来设计可以作为神经特异标记的蛋白肽。通过为该肽添加荧光标记探针,他们创造出了可以在特定波长光照下照亮神经的信号。
研究者将他们合成的肽注射到老鼠的血液循环中,发现所有末梢神经(大脑和脊髓之外的)在两小时内被标记。标记效用持续数小时,在一天之后完全消失。这些标记甚至可以在神经受损的情况下起作用。研究者同时也在人类组织样品中进行了该荧光肽的测试,并确定它也会绑缚在人类的神经上。
这些探针可能会与癌症探针相结合使用,帮助外科医生在避开周围神经的情况下移除肿瘤。这项技术已经获得埃瓦拉斯生物科学(Avelas Biosciences)研究所许可,此公司是与钱永健共同建立的一个生物技术新创公司;在进行临床研究之前,此技术还要进行进一步的动物试验。
美国国家癌症研究所(the National Cancer Institute)分子成像计划研究组的首席科学家小林久隆(Hisataka Kobayashi)说,“毫无疑问,这是一个伟大的技术,”这项技术很有可能使外科医生受益。但是他说,研究者将需要确定此探针的精确分子目标,并证实他们是完全无害的。
点亮神经,指示医生
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