Thursday, September 21, 2006

神經營養因子

  人類稱自己為高等動物,主要是因為覺得本身智慧比其他動物來得高。至於人與人之間彼此相比,大致上,多用腦的與少用腦的比較,前者的思想更靈活。表面看來,這像是很顯淺的道理,「熟能生巧」嘛。但「生巧」的主力,從哪裏來?

  以小孩子為例。一般父母都知道玩具能啟發小孩智力,於是,能力所及,不惜花費。小孩從小到大,食物既是不缺,玩具也不少。細胞在成長時,需要一些基本的「食物」,例如葡萄糖、胺基酸、礦物質等,否則不足以維生。但單憑這些養分夠不夠?可以這樣說,身體上的肌肉細胞、上皮細胞、內皮細胞等,能「吃得飽」就成了。神經細胞可不一樣,除了基本養分,還需要一類叫神經營養因子(Neurotrophic Factor)的東西。

  第一個經學者確認的營養因子,叫神經生長因子(Nerve Growth Factor, NGF),是由一位意大利籍女性科學家Rita Levi-Montalcini(RL)發現的;憑這發現,她在1986年取得諾貝爾醫藥7生理學獎。在1951年,RL在密蘇里州華盛頓大學的實驗室做研究。她把一個小鼠的癌塊移植到雞胚胎上的神經節(Ganglia),之後,發現神經節竟長出了特別多的神經(J. Exp. Zool. Vol.116 pp.321-361)。她又發現,即使癌塊沒有直接接觸神經節,情況也一樣。RL想,一定是癌細胞分泌了一種可以刺激神經細胞生長的因子。研究之下,果然成功提純了NGF出來,這些屬神經細胞不能缺少的營養素,來源是大腦中的海馬區(Hippocampus)。

  除了NGF,至少還有兩種神經營養因子,是為大腦衍生營養因子( Brain-derived Neurotrophic Factor, BDNF)和膠質細胞(Glial Cell)衍生營養因子(GDNF)。一個人若缺乏BDNF或GDNF,便會分別罹上抑鬱症和○金遜症。

  至於NGF不足,會引起什麼毛病?是唐氏綜合症(Down's Syndrome, DS)。這些病患者腦組織方面的衰竭,與患了癡呆症(Alzheimer's Disease, AD)的病人徵狀非常相似。由於DS的問題是來自細胞內第二十一對染色體(一對之外,多了一條),科學家因而想到,從這染色體中,可能可以找到AD的病源。結果發現,因為多了第三條染色體後,神經細胞造的澱粉樣蛋白前體(Amyloid Protein Precursor, APP),多了50%,從而令神經細胞觸鬚(叫軸突〔Axon〕)吸收NGF運送往細胞本體的能力受到妨礙。推想下去,NGF可能是治療癡呆症的一個關鍵所在。

  理論上,若早發現胎兒患了唐氏綜合症,可以替他注射一針攜帶了NGF的無害病毒,讓腦細胞獲得營養因子,之後正常發展。