文圖/《中國醫(yī)藥科學(xué)》記者 王光躍 楊小多

風(fēng)趣、帥氣與嚴(yán)謹(jǐn)——付小兵院士給記者留下了如此深刻的印象。

記者與付小兵院士是多年的老相識了。2000年記者還在醫(yī)院工作時，因?yàn)榭蒲械男枰?，得到過付小兵院士從國外帶回的一些珍貴的科研資料，并由此建立了深厚的友誼。多年的交往，記者感觸較深的是——付小兵院士對自己所鐘愛的事業(yè)的執(zhí)著！創(chuàng)傷病人傷口愈合后的瘙癢與疼痛問題，一直是困擾創(chuàng)傷外科醫(yī)生的難題；而解決這個問題的關(guān)鍵之一，就是要解決病人的發(fā)汗——也就是解決汗腺再造難題。

汗腺再生，是多少醫(yī)生與病人的共同夢想！今天，這個問題終于在付小兵院士面前“低頭”了。他和他的團(tuán)隊通過實(shí)驗(yàn)室和臨床研究證實(shí)，汗腺可以再生了。

在“2011中國外科周”學(xué)術(shù)會議的間隙，記者就“細(xì)胞去分化”及“汗腺再生”等相關(guān)話題，采訪了解放軍總醫(yī)院生命科學(xué)院院長、中國工程院院士付小兵教授。

“細(xì)胞去分化”曾飽受質(zhì)疑

2001年，付小兵在做創(chuàng)面愈合的研究時發(fā)現(xiàn)了一種前人從未報道過的生物學(xué)現(xiàn)象，即某些分化成熟的表皮細(xì)胞在生長因子作用下，可以逆轉(zhuǎn)為表皮干細(xì)胞。這一重要發(fā)現(xiàn)很快在國際著名醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》上發(fā)表了。由于當(dāng)時大家對這一現(xiàn)象缺乏了解，因此有的專家對此提出了質(zhì)疑乃至否定。面對這一前所未有的壓力，付小兵沒有去申辯，而是默默地繼續(xù)埋頭深入研究，以證明自己的發(fā)現(xiàn)是有科學(xué)價值的。

在談到“細(xì)胞去分化”問題時，付小兵院士說：“什么叫細(xì)胞去分化呢？簡單來說，就是老細(xì)胞在一定條件下細(xì)胞周期往回轉(zhuǎn)，變得年輕了，但這個發(fā)現(xiàn)雖然是我們自己在科學(xué)研究中得到的一個發(fā)現(xiàn)，卻受到了質(zhì)疑。”

說到這里，付小兵院士面色有些沉重：“當(dāng)時這一重要發(fā)現(xiàn)很快在國際著名醫(yī)學(xué)雜志《柳葉刀》上發(fā)表了。細(xì)胞逆分化的消息發(fā)布后，引起了比較大的反響，也引來了國內(nèi)外許多質(zhì)疑的聲音。受到質(zhì)疑的主要的問題是：一般人認(rèn)為，老的細(xì)胞怎么可能會變年輕呢？因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)的教學(xué)當(dāng)中，人的生命從受精卵開始，到胚胎，再到發(fā)育成熟的過程，都是不可逆的。人的細(xì)胞的生長發(fā)育，應(yīng)該是一個有序的過程；是細(xì)胞增殖、分化和調(diào)控的過程。也就是說，一個人，從生到死的生命過程，原則上是不可逆轉(zhuǎn)的。我們這個科研，就是發(fā)現(xiàn)一個即將死亡的細(xì)胞，它可以‘往回走’，可以逆轉(zhuǎn)。但是，隨后我們通過進(jìn)一步論證，再加上國外同行的論證，到現(xiàn)在，已經(jīng)沒有人再質(zhì)疑這項研究了，最后獲得了國際上一個很高的評價?，F(xiàn)在，我們已經(jīng)把這個理論，應(yīng)用到臨床上的‘汗腺再生’方面了，完成了醫(yī)學(xué)科學(xué)研究向臨床應(yīng)用的轉(zhuǎn)化?！?/p>

付小兵院士

付小兵院士接著說：“這項研究的背景是2001年我們在研究人體創(chuàng)面愈合的過程當(dāng)中發(fā)現(xiàn)的。這種慢性創(chuàng)面在采用生長因子治療創(chuàng)面愈合以后，通過采集創(chuàng)面病理學(xué)做檢查時，我們看見在細(xì)胞的基底層，上層細(xì)胞變老已經(jīng)死亡了。按以往的理論，在這些地方本來不應(yīng)該有干細(xì)胞的，卻出現(xiàn)了干細(xì)胞的染色體。當(dāng)時我們設(shè)想，這個發(fā)現(xiàn)可能會有三種情況：第一種情況是表皮的基底層干細(xì)胞向上移動，形成干細(xì)胞；第二種情況可能是切開表皮過程中發(fā)生了錯誤，切到了其他表皮的表皮表層；第三種情況就是細(xì)胞發(fā)生了去分化，即由老細(xì)胞變‘年輕’了。后來經(jīng)過進(jìn)一步研究、觀察，我們排除了前兩種情況，認(rèn)為可能是細(xì)胞發(fā)生了去分化，變成了年輕的細(xì)胞?！?/p>

在談到遭受質(zhì)疑的問題時，付小兵院士滿臉微笑地說：“‘細(xì)胞去分化’理論在當(dāng)時受到質(zhì)疑的主要問題有三個方面：第一種就是我剛才談到的，他們認(rèn)為老的細(xì)胞怎么能變得年輕呢？因?yàn)槿藦纳剿涝瓌t上是不可逆轉(zhuǎn)的。結(jié)果當(dāng)時這個研究報告發(fā)表之后，只有很少一部分人、大約占25%的人吧，他們認(rèn)為這是一個很重要的發(fā)現(xiàn)，有80%至85%的人認(rèn)為這是絕不可能的！第二種質(zhì)疑的主要問題是，這個研究成果外國人都沒有報道，中國人怎么可能有自己的發(fā)現(xiàn)呢？帶著明顯的歧視態(tài)度。第三類人干脆直接否定！他們認(rèn)為這簡直是荒誕的、屬于偽科學(xué)等等……”

付小兵院士苦笑了一下，接著介紹說：“這也難怪，畢竟當(dāng)時我們的學(xué)科基礎(chǔ)是創(chuàng)傷醫(yī)學(xué)或燒傷醫(yī)學(xué)，對于細(xì)胞生物學(xué)的確是不太了解的，但是科學(xué)，需要的就是探索精神嘛。所以，當(dāng)時我們就比較大膽地把這種發(fā)現(xiàn)認(rèn)定為‘細(xì)胞去分化’。我們也請教了一些相關(guān)學(xué)科的專家，他們認(rèn)為細(xì)胞既然有正向分化，就會有逆向分化，這種現(xiàn)象應(yīng)該是存在的；其他器官也有類似的現(xiàn)象，但在表皮方面，這種情況確實(shí)比較罕見，所以我們當(dāng)時只能埋頭苦干，繼續(xù)尋找新的證據(jù)。”

鍥而不舍，終獲學(xué)界喝彩

那么，付小兵他們究竟是怎么打消別人的質(zhì)疑的呢？在回答第一個質(zhì)疑問題——“老的細(xì)胞怎么能會變得年輕呢”的問題時，付小兵院士說：“怎么回答這個問題，首先要回答細(xì)胞去分化現(xiàn)象是否存在，它有沒有普遍性和主動性。因?yàn)樗且粋€非常特別的現(xiàn)象，所以我們首先排除了方法學(xué)的問題，同時我們又證明了它不是從底下‘爬’上去的，這個問題確認(rèn)之后，就要回答它有沒有主動性的問題。當(dāng)時我們做了很多研究想去證實(shí)這個問題，卻沒有找到好的方法來證實(shí)它的這個主動性；后來，我們持之以恒地經(jīng)過兩年的工作，一個偶然的啟示，使我們找到了一個解決問題的方法——那就是我們在燒傷植皮的時候，所使用的超薄皮層非常薄，基本是沒有表皮的基底層。那些細(xì)胞是已經(jīng)分化的細(xì)胞，那么它為什么能夠存活呢？這個問題提出來以后，我們馬上想到了解決的辦法?！?/p>

介紹到這里，付小兵院士品了一口清茶，接著說：“我們其實(shí)從2001年到2003年一直在尋找這個方法。我們想在活體、體外誘導(dǎo)細(xì)胞的周期發(fā)生逆轉(zhuǎn)，但沒有找到。后來我們到唐山市出席一個學(xué)術(shù)會議，在會上講課的時候，有個老專家也反對‘細(xì)胞去分化’理論。當(dāng)時他在會上提出了這個問題后，卻促使我們馬上找到了解決辦法。我們是怎么做的呢？我們首先把人的表皮取下來以后，通過酶的消化把基底層去掉，然后再通過流式細(xì)胞儀、組織學(xué)檢查后發(fā)現(xiàn)：基底層沒有了，也沒有干細(xì)胞了。因?yàn)楸砥じ杉?xì)胞在表皮的基底層，它被去掉以后，再把已經(jīng)分化的細(xì)胞移植到裸鼠的背部，裸鼠并沒有排異反應(yīng)。3天、5天、7天以后，皮片依然存活；接著再把皮片拿來做表皮干細(xì)胞的mark檢查，發(fā)現(xiàn)又有表皮干細(xì)胞的反應(yīng)。后來，這個專家又提問題了：說這個干細(xì)胞來是源于鼠的，而鼠和人的mark是不一樣的，所以‘細(xì)胞去分化’理論仍站不住腳。后來，我們又繼續(xù)做了很多包括不同人種、動物——比如說豬、猴等等的實(shí)驗(yàn)，都證明了在一定條件下，這種已分化的表皮細(xì)胞可以發(fā)生去分化，所以就徹底證明了‘細(xì)胞去分化’是確實(shí)存在的。”

任何一項科學(xué)研究成果的發(fā)現(xiàn)，必定會有一個被質(zhì)疑、被排斥，直至被研究者持續(xù)不斷的實(shí)驗(yàn)結(jié)果所折服的過程。付小兵院士他們這項研究也不例外。他接著說：“后來，又有專家提問題了，它們是怎么過來的，信號怎么樣？我們又通過很多研究證明：在一定條件下，‘Wnt’和‘雅克通路’是誘導(dǎo)細(xì)胞發(fā)生去分化的一個重要信號通路。接著又有專家提問題了：去分化的表皮干細(xì)胞與正常的表皮干細(xì)胞是不是有一樣的生物學(xué)特性？如果是異常的細(xì)胞，那就沒有臨床意義了；如果是正常的，那么通過很多的細(xì)胞骨架、還有對染色體端粒等等的檢測，證明去分化的表皮干細(xì)胞和正常的表皮干細(xì)胞基本上是類似的生物學(xué)特性，只是染色體端粒稍微短一點(diǎn)，其他的應(yīng)該都是一樣的。那么它究竟是否具有正常表皮細(xì)胞的生物學(xué)功能呢？于是，我們接著做了研究，證明去分化的表皮干細(xì)胞和正常的表皮干細(xì)胞是類似的，并用表皮干細(xì)胞構(gòu)建了三維皮膚。”

付小兵院士總結(jié)說：“這些研究表明：這種細(xì)胞去分化的過程，其實(shí)就是細(xì)胞從分化狀態(tài)到去分化狀態(tài)，最后回到它比較原始的狀態(tài)的。從2002年確證 到 2006 年，《Nature》、《Science》 上IPS都有了大量的報道；IPS就是通過轉(zhuǎn)基因的方法把皮層細(xì)胞變成了類似的胚胎干細(xì)胞，但它比表皮干細(xì)胞老一些。從IPS得到進(jìn)一步的確證后，國際、國內(nèi)對于我們表皮細(xì)胞去分化的研究結(jié)果，就沒有再提出異議了。在這個時候，絕大多數(shù)關(guān)注這個問題的專家打來的電話都是表示祝賀的……”

談到這里，付小兵院士興奮地說：“在這個時候，《BioScience》雜志主編T.M.Beardsley專門為我們的這個‘細(xì)胞去分化’寫了一個長篇評述。他在評述中特別談到：在2002年，細(xì)胞去分化還被視為不可能的時候，我們這項研究已經(jīng)為科學(xué)家的探索提供了一個新的途徑，并對我們的研究成果給予了精彩的點(diǎn)評。他認(rèn)為，從生物學(xué)的角度證明，這是完全可行的。 2006年、2007年《Nature》、《Science》報道我們的題目就是‘表皮細(xì)胞和它的表皮干細(xì)胞在活體的研究’。這個問題確證了，終于也就沒有專家再質(zhì)疑了，更沒有人說是偽科學(xué)了……”

汗腺再生，細(xì)胞去分化的臨床應(yīng)用前景

付小兵院士在談到細(xì)胞去分化研究的臨床應(yīng)用時說：“臨床醫(yī)生談到細(xì)胞去分化時，都認(rèn)為是沒有問題的，但是它有沒有臨床應(yīng)用前景？如果用于臨床治療能不能產(chǎn)生作用？這個也是我們面臨的一個問題，更是我們從基礎(chǔ)研究怎樣轉(zhuǎn)換到臨床應(yīng)用的關(guān)鍵點(diǎn)。我們利用細(xì)胞去分化原理，在臨床上去做我們認(rèn)為的重大的學(xué)科問題之一，就是汗腺再生。因?yàn)槲覈鵁齻戎蔚某晒β蔬_(dá)到98%，甚至有報道達(dá)到99%以上，也就是說，基本上所有的燒傷患者都能救活，但是遺憾的是很多獲救的病人都是皮革樣皮膚，由于瘢痕的形成而沒有汗腺、沒有毛囊、沒有皮脂腺，所以這種病人傷好之后，痛不欲生，因?yàn)檫@類患者到夏天不能排汗，幾乎沒法生活。所以，我們就考慮，利用細(xì)胞去分化的原理，有沒有可能促使汗腺再生呢？”

付小兵院士接著介紹說：“我們通過胚胎學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，人汗腺的生長發(fā)育，是在人的胚胎形成后的12周到32周左右內(nèi)。它從12周左右開始發(fā)育，通過干細(xì)胞形成汗腺，到了胚胎32周汗腺的發(fā)育就形成了。在人的一生中，汗腺的數(shù)目是有限的、也是限量的。人出生以后汗腺如果被破壞，就很難再生，必須通過外源性的干細(xì)胞來誘導(dǎo)分化，繼而形成汗腺細(xì)胞。所以我們第一步著手研究哪些組織細(xì)胞可以作為汗腺干細(xì)胞的問題。后來發(fā)現(xiàn)，表皮細(xì)胞、脂肪干細(xì)胞都是可以的，但是最好的還是骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞，因?yàn)楣撬栝g充質(zhì)干細(xì)胞在人體遭遇大面積燒傷的時候，它在骨髓里，一般被破壞得比較小，而且量比較大，所以，我們初步的研究證明，它可以作為去分化變?yōu)楹瓜偌?xì)胞的首選，同時也是安全有效的?！?/p>

付小兵院士接著說：“但是，能否在體外把這個MSC細(xì)胞誘導(dǎo)變成汗腺細(xì)胞呢？對此，我們又做了很多研究。在體外通過標(biāo)記的方法，證明了MSC與汗腺細(xì)胞共培養(yǎng)以后，它可以復(fù)制汗腺細(xì)胞的特征；同時我們又證明了MSC細(xì)胞變成汗腺細(xì)胞以后，它的生理學(xué)特性是和正常的汗腺細(xì)胞一致的。此外，我們的研究還證明：誘導(dǎo)以后的MSC細(xì)胞和正常的汗腺細(xì)胞的電位是基本一致的。有些專家會提問MSC細(xì)胞是怎么變?yōu)楹瓜偌?xì)胞的，它是通過什么信號來發(fā)生的。我們研究發(fā)現(xiàn)：EDA這個受體是介導(dǎo)MSC細(xì)胞變成汗腺細(xì)胞的一個關(guān)鍵蛋白。因此，新的問題產(chǎn)生了：下一步的動物實(shí)驗(yàn)?zāi)懿荒茏C明將MSC細(xì)胞變成汗腺細(xì)胞？在裸鼠身上的能不能長出汗腺？我們將MSC移植到裸鼠的創(chuàng)面，幾周后取得了病理學(xué)研究結(jié)果：MSC能形成汗腺的結(jié)構(gòu)，它可以具有發(fā)汗功能；那么人體行不行呢？通過幾年的大量基礎(chǔ)工作與安全性評價，在獲得了人類倫理委員會和相關(guān)部門的批準(zhǔn)后，我們在國際上開展了首例利用人自體的MSC再生汗腺。移植以后，特別是在移植的部位、再生的汗腺部位，我們可以看見，雖然沒有生成汗腺的管狀結(jié)構(gòu)，沒有正常汗腺細(xì)胞的分泌部，有導(dǎo)管部，但在組織周圍，有神經(jīng)支配和血液供應(yīng)。在再生汗腺發(fā)汗部位，取汗液和正常的皮膚比較，它們的成分是接近的、類似的。這確實(shí)證明了再生汗腺是它的發(fā)汗部位?！?/p>

付小兵院士說：“我們曾對典型的病例進(jìn)行了3年以上的隨訪，綜合發(fā)現(xiàn)，皮膚經(jīng)過試驗(yàn)變藍(lán)的，就是通過碘淀粉實(shí)驗(yàn)證明他有出汗現(xiàn)象。這個方法也在相關(guān)單位推廣使用了，其他的研究者也得出了類似的效果。那么，從2001年到2010年已經(jīng)是第10年了。這真是十年磨一劍啊！從細(xì)胞去分化的發(fā)現(xiàn)做到汗腺再生的臨床應(yīng)用，我們發(fā)表了很多文章，獲得了國際的獎勵，并得到了到行業(yè)內(nèi)的評價。例如《Scienci》雜志在引用我們的研究結(jié)果時專門評論道：“研究表明，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞可以遷移到損傷創(chuàng)面并參與了皮膚等損傷器官的修復(fù)。”在臨床醫(yī)用方面的文章，國際上也給予了專門的評價，他們認(rèn)為是一個landmark,汗腺是個小細(xì)胞，能夠在創(chuàng)面再生形成汗腺，這是個標(biāo)志性的、里程碑性質(zhì)的工作。我們進(jìn)一步把這個理論用于構(gòu)建新的含有汗腺的組織工程人體皮膚。大家知道，人工皮膚是沒有汗腺的，它只是一種敷料，但也獲得了初步的成功。《Scienci》雜志專門為我們做了評述，認(rèn)為新的皮膚可以使人恢復(fù)出汗的功能；同時也獲得了國際的獎勵……”

付小兵院士最后說：“我們的實(shí)驗(yàn)外科是一個實(shí)驗(yàn)和臨床緊密結(jié)合的科室。我們要提倡實(shí)驗(yàn)外科為臨床服務(wù)的宗旨。我們這個研究發(fā)現(xiàn)，就是在自己的基礎(chǔ)研究發(fā)現(xiàn)當(dāng)中，怎么去論證它、確證它，并且不滿足于發(fā)現(xiàn)把它轉(zhuǎn)化為臨床應(yīng)用。當(dāng)然，這個研究，作為‘系統(tǒng)工程’還沒有完全做完，因?yàn)橄乱徊竭€將涉及到大面積和長期性問題、安全性問題等?！?/p>

記者在采訪時還了解到：付小兵和他的研究小組立足于國內(nèi)進(jìn)行的創(chuàng)傷修復(fù)與組織再生研究得到了國內(nèi)、外學(xué)術(shù)界的廣泛認(rèn)可。在國內(nèi)，付小兵發(fā)起組建了中華醫(yī)學(xué)會創(chuàng)傷學(xué)分會組織修復(fù)學(xué)組，主持召開了“再生醫(yī)學(xué)”香山科學(xué)會議和中國工程院“炎癥與修復(fù)”工程科技論壇等，推動了我國再生醫(yī)學(xué)從基礎(chǔ)研究向臨床應(yīng)用的迅速轉(zhuǎn)化。2008年，由于付小兵在組織修復(fù)與再生領(lǐng)域的突出貢獻(xiàn)，被國際創(chuàng)傷愈合聯(lián)盟授予“國際創(chuàng)傷愈合研究杰出成就獎”，成為獲此殊榮的惟一華人學(xué)者。2009年12月2日，付小兵因在本專業(yè)領(lǐng)域取得了重大創(chuàng)新性成果，做出了杰出貢獻(xiàn)，當(dāng)選為中國工程院院士。近期，他正在參與全軍和中國工程院的“十二五”再生醫(yī)學(xué)方面發(fā)展規(guī)劃的制訂工作。目前，他擔(dān)任著國際創(chuàng)傷愈合聯(lián)盟執(zhí)委和國際本領(lǐng)域重要雜志《國際創(chuàng)傷修復(fù)與再生》、《國際創(chuàng)傷》和《國際下肢損傷》雜志編委。

付小兵十分熱愛自己所從事的專業(yè)。在談到他對科學(xué)研究的態(tài)度時，他說：“我經(jīng)常對我的學(xué)生說，從事科學(xué)研究沒有原創(chuàng)性的發(fā)現(xiàn)，跟在別人的后面走是沒有出路的；同時，科學(xué)研究的成果如果不應(yīng)用于實(shí)踐、造福于患者，也是沒有出路的?！倍鴮τ谧约旱囊?，他說：“生活和科研都像爬山，每一步都要踏實(shí)。希望自己堅持下去，能夠爬到最高峰?！?/p>

付小兵，1960年 8月生，四川省資陽市人。創(chuàng)傷和組織修復(fù)與再生醫(yī)學(xué)專家。1983年畢業(yè)于第三軍醫(yī)大學(xué)。系馬德里大學(xué)博士、中國工程院院士?，F(xiàn)任解放軍總醫(yī)院生命科學(xué)院院長，基礎(chǔ)研究所所長，全軍創(chuàng)傷修復(fù)與組織再生重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任，創(chuàng)傷外科研究員，博士生導(dǎo)師。南開大學(xué)教授，清華大學(xué)等國內(nèi)六所大學(xué)客座教授。

長期從事創(chuàng)傷和組織修復(fù)與再生的轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)研究，主要領(lǐng)域涉及生長因子生物學(xué)、干細(xì)胞生物學(xué)以及皮膚和內(nèi)臟損傷后的組織修復(fù)與再生等。解決了干細(xì)胞誘導(dǎo)分化與皮膚汗腺再生，生長因子調(diào)控創(chuàng)傷修復(fù)與組織再生機(jī)制等關(guān)鍵科學(xué)問題和技術(shù)難題。其研究成果對提高我國創(chuàng)傷救治成功率和研發(fā)出用于創(chuàng)面治療的基因工程國家一類新藥有重要作用。1995年獲國家杰出青年科學(xué)基金。主編《再生醫(yī)學(xué)-原理與實(shí)踐》、《現(xiàn)代創(chuàng)傷修復(fù)學(xué)》等專著7部，在《Lancet》等國內(nèi)外雜志發(fā)表論文300余篇。以第一完成人獲國家科技進(jìn)步二等獎3項。獲“何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進(jìn)步獎”、“求是”杰出青年獎、工程院“光華青年獎”以及政府特殊津貼等。2008年被國際創(chuàng)傷愈合聯(lián)盟授予“國際創(chuàng)傷修復(fù)研究終身成就獎”。2009年當(dāng)選為中國工程院院士。