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A Chinese Article by the Lead Applicant of the Whole Elephant Charter Schools: A Wake Up call from the Microcosm

治疗癌症的灵丹妙药在哪里?
 
作者:王彤文
 
早春的一天,我正步行去上班。一个陌生人和我打招呼并问我做什麽工作。当他听我说是搞癌症研究后,他的眼睛一下子发亮了,问道:“你们是否找到治癌的妙方?”他的问题把我带入沈思之中。因爲在过去的二十年中,这个问题一直伴随著我。二十年前,我深爱的外祖母被恶性肝癌夺走了生命,在我幼小的心灵深处生出一个强烈的愿望,希望自己长大了能找到根除癌症的方法。这愿望把我带到了今日我从事的职业。 自1988年起,我走了以“还原论”爲基础的这条现代科学之路,学习了多层次的生物学:从解剖学到组织学,到细胞生物学,最后从事分子生物学的研究。在我读博士学位时,我曾用酵母菌类比系统研究基因表达的调控。1992年当我获得博士学位后,我自以爲有了充足的知识基础可以去面对癌症这个大问题。于是,1993年春我开始了波士顿麻省总院的博士后工作,不久有了自己的实验室,正式进入了癌症研究领域。在这一领域中,许许多多的实验室正对调节细胞生长,分化,死亡等等方面的分子水平的复杂活动作具体细致的研究。 图片说明: 王彤文 华盛顿大学免疫学教授。 我试验的工作重点在试图认识我们体内一组强性生长抑制因数的生物活性机理。这组因数因它们的相似分子结构被归入一个“家族” ,称转化生长因数(Transforming Growth Factor-b) ,简称TGF-b。 TGF-b家族的分子都神通广大,它们决定了机体内重大器官的形成,发育及生理平衡。没有TGF-b家族,就没有机体的发育;TGF-b活性的失调, 在已形成的机体中会引起重大疾病,比如:自身免疫性疾病及癌变。在细胞这一微观世界中,TGF-b家族的分子主要起抑制生长的作用。 同时,机体内又存在著与TGF-b分子们相互对立的多种促细胞生长因 子。在此,我们可以再次看到中国古代智慧的结晶,即阴阳平衡原理,在细胞这个小宇宙中,从分子水平上完美的展现出来了。过去二十年的研究已展示了在分子水平上复杂的分子网路在细胞分裂,生长,分化及死亡过程中的作用状态及机理。
在细胞生命的每一步中,我们都能看到那微妙的阴阳平衡在分子水平上如何动态的维持。我们也较清楚的看到了这种平衡的失调如何导致疾病的发生发展,这其中也包括癌变。 一个正常的细胞是如何癌变的呢?到底是哪里出了错?一个正常的细胞,它可以很灵敏地感应环境中的资讯而决定它是否进入生长期(我们称细胞分裂周期)。在进入分裂周期后,它又将经过几个特定的分裂阶段(我们称它们爲G1,S,G2,M阶段)。而细胞是否能完成其分裂过程,是很严格地被各阶段之间的一种分子水平的“安全门”而调节的。也就是说,细胞内自有安全系统,保证在分裂过程的每一步都不出错。若有错,细胞内一些“安全门”会自动关闭,以便细胞自己修复。 若修复不成功,另人吃惊的是,细胞内又有一整套非常严密的细胞“自杀”系统(我们叫凋亡Apoptosis,古希腊语意指秋天树叶凋亡)。如此,一个正常细胞,是它所在系统内的一个和谐的成员,当其有错误发生时,细胞有那麽一种牺牲个体保住整体的机制;而相反的,一个癌细胞它“无视”周围环境的资讯,以其“聪明”而躲开分裂周期中的“安全门” 的调节,致使错误不被纠正,不停的分裂。癌细胞之凋亡系统也失灵,致使其能“永生”。当然这暂时的癌细胞的永生态伴随著的是整个机体的死亡,也因此导致癌细胞的最终死亡。由此也可窥见癌细胞的自私和无知。 虽然过去二十多年的癌症研究已揭示了癌细胞种种违反正常细胞调控的分子机制,我们仍然面临著一个令人及其困惑的问题。“既然细胞内有层层安全系统,修补机制,又是什麽原因致使一个细胞处处出错而不得制止呢”?从一个癌细胞发展到一个恶性肿瘤,这个细胞必然已经积累了大量基因及蛋白水平的失常。也就是说,细胞水平的几大安全系统全都失灵了。不仅如此,当一个癌细胞侵入其他组织器官中,这又说明在机体这个系统水平上的安全系统全都失灵了,其中包括我们体内强大的免疫系统,他象一个国家的国防军事系统,不单负责清除外源性的病原体,通常也提供身体系统的常态性检查,消除反常的细胞。 那麽爲什麽在一个癌症病人身上,这种种细胞及大体系统的安全机制都失灵了呢?这种现象无法用几个基因病变之理论来解析。最近一些癌症研究工作者提出了一种“基因不稳定性”(Genetic Instability)的理论来解析慨括癌细胞的病变状态,因爲确实癌细胞内 积累大量基因突变以致影响整个基因组的稳定结构。这一理论解释了爲什麽癌细胞内正常安全系统的全面破坏的分子基础,却还是无法解释爲什麽当最初基因个别突变时细胞安全系统失灵,以及在整个机体水平上的整个安全系统失灵之原因。仔细分析就可以看到,癌症并非是个简单的细胞水平上的基因病,而是一个系统病,其发生发展恶变完全基于细胞,组织,器官系统的全面失调。是什麽机理引致这种失调状态呢? 在过去的十年内,细胞生物学研究领域中有一个很大的新发现。这一发现可以概括如下: 1)在细胞内有一个结构复杂的多蛋白体组成的一种蛋白质降解酶,英文称Proteasome(蛋白质降解体),它负责将绝大多数细胞内的蛋白质降解成小肽,以致达到蛋白质新陈代谢,氨基酸回收重组成新蛋白的作用。 2)蛋白降解体之作用不仅起蛋白质代谢作用,其重要的细胞内方方面面功能整合调节作用,在近年来接连不断的被各领域细胞分子研究工作者发现。 3)蛋白降解体之功能失常已被发现与多种疾病相关。最明显的是神经系统病。如老年痴呆症,及自身免疫病。 4)癌细胞内因有大量突变异常蛋白质,蛋白降解体数量明显上调。如此上调与多种其他疾病也相关。说明蛋白降解体的上调是细胞病变应急状态的极敏感的指标,预示著新陈代谢的失控。 我领导的试验室在过去的六年中也意外地发现了一个令人吃惊的蛋白降解器的重要功能及调节机理。这一发现是:我们体内的分子水平上的阴阳平衡,也就是细胞水平上正常功能的根本保证,完全依赖于蛋白降解体的正常功能;阴性分子,如TGFb家族的分子群,通过蛋白降解体来调节阳性分子在细胞内的作用,以达到动态平衡。若蛋白降解体系统中有失常,那麽就直接影响这种动态平衡的建立,从而使细胞功能失常。也就是说,蛋白降解体的功能,影响体内阴阳性分子的功能;而阴阳性分子的功能,又调节蛋白降解体的功能,而后者的功能,又直接与细胞内方方面面的各种正常功能及新陈代谢水平整合爲一。如此,蛋白降解器成了我们机体功能在分子水平上的联络点。 当我正沈思于此发现与癌症机理相关处的时候,有一天我的朋友封莉莉打电话来了。莉莉是贝乐医学院(BaylorCollegeofMedicine)的副教授,从事免疫分子医学的研究。莉莉在过去的几年内开始了对修炼法轮功的人群在免疫系统上的变化在分子水平上的具体研究。在电话中,她告诉我她刚完成了一组实验。在这组实验中,四位随机抽样的法轮功学员及四位随机抽样的不练功人员的多核白细胞在提纯后其基因表达状态做对比。在12,000个基因中,有近百个基因在四位法轮功学员中极其明显地呈现出与对照组不同的表达状态。让我大吃一惊的是:她提及了一组在蛋白降解体(Proteasome)系统的基因表达的改变。 我因此要求她将原始资料电传给我并决定仔细看一下。从莉莉给我的一大堆资料中,我看到了一幅清楚的图像:在法轮功学员的免疫细胞内,有两大系统及其明显的下调了:一个是细胞内合成蛋白质的“机器”,称之爲核糖体,超过10个不同的核糖体单位的基因呈现几倍,十几倍,几十倍的下调。这种下调是极惊人的;另一个大系统即是蛋白降解系统性下调。我突然意识到这组资料指出了法轮功学员的白细胞呈现了协调性的新陈代谢系统的下调。在和莉莉的资料讨论中,莉莉提及了她曾读过的关于Proteasome系统下调与小鼠长寿相关联的实验报告。在Tufts大学的艾伦.泰勒教授曾经报道:当食物供应被限制时,小鼠寿命明显延长,而这种长寿状态是与Proteasome系统的下调相关连(参考1至3)。我然后发现一篇研究报告,它报导了通过仔细的蛋白质定量研究,研究者发现即使在我们以爲是正常的旧细胞中,细胞内蛋白质的新陈代谢过旺,有三分之一的蛋白质在一合成后立即被降解,故而细胞处于一种忙碌而浪费的状态(参考4)。 由此我意识到:1)细胞内新陈代谢的水平在分子水平可以系统性的下调,因此下调的方式不必通过,也不太可能通过一种药物的作用,而是通过一种身心锻炼方法(如法轮功修炼)或通过生活方式的改变;2)新陈代谢水平与健康及长寿有直接相关;3)因爲我实验室的研究成果指出了体内阴阳性分子调节及利用蛋白降解体以调节细胞功能的动态平衡,那麽法轮功这种身心修练法是否也直接影响人体阴阳性分子水平?莉莉现在已开始了更全面仔细的研究。在读过的一篇心理学杂志的论文报导中,我又意识到原来我们的精神状态直接影响了体内阴阳性分子的水平。那麽,当我把这些资讯综合起来,再回到这个关于癌症机理的大问题上去时,一个简单但又清晰的答案显现在我面前:当一个人体整个的新陈代谢率上升时,体内各细胞都在超负荷地制造新蛋白,降解这些大量産生的蛋白质。在这种状态下,不单单是大量能量的耗费,更糟的是这个至关重要的蛋白降解体会因爲忙于新陈代谢而无法顾及其他细胞内的重要功能,如:对变异蛋白质的及时清除,对TGFb家族在抑制细胞生长方面的决定性功能。虽然最初细胞会应急而增加Proteasome的数量来对付这上升的新陈代谢;可是,若新陈代谢水平长久被维持在很高水准上,那麽会有一刻这细胞将无法维持平衡,导致各种变异蛋白的堆积。这些蛋白打乱正常安全系统,致使细胞发生癌变。同时,因爲不知是一个细胞处于应急状态,那麽当一个细胞在积累了大量变异蛋白后开始癌变时,其周围细胞,组织及系统应急而自顾不暇,因而导致整个系统的乏力,无能,而让癌细胞全面扩散。 那麽什麽可以使一个人的整体系统处于新陈代谢过旺状态呢?在我们大悲,大喜,大怒,大惊,奔波不止即焦虑不安的状态下,我们的神经内分泌系统使整个身体处于应急状态,促使大量阳性分子的合成分秘,从而增加细胞新陈代谢。若人体长期处于这种状态,细胞内的Proteasome最终会超负荷而“失职”,这也是癌变及各种功能失调的开端。从这一角度来看,中国古代修身养性之道真是太科学不过了。 在与莉莉的频频电子邮件往返中,又一次莉莉带著哲理性地问我:“你想想看,若细胞是一个小宇宙,那麽在这小宇宙中什麽像是那大宇宙中的黑洞呢?”然后不等我回答,她说:“Proteasome就是小宇宙中的黑洞。”确实,若仔细看看Proteasome的已知结构及其功能,我们真能悟到一种奇特的对应性。莉莉又说:“现在物理天文学家们仔细观察到宇宙中黑洞活跃旺盛的状态,你看,当细胞生病的时候,Proteasome很忙,那麽宇宙中黑洞也这麽忙,又意味著什麽呢?”当我听她说著这些时,我在想,在我们当今社会中,一个与细胞病态相对应的状态也存在著:高生産高消耗的那麽浪费及失控状态。真的,从细胞,人体,社会,到宇宙,从微观到宏观,它呈现出了一种令人惊讶的同步对应关系。我禁不住想:现代人类的种种疾病,有多少是由于他们忙碌的生活方式及心意无止境地向外的物质追求之紧张精神状态而引起的。更进一步想,这种无止境的对金钱,物质,名誉,权力的欲望的需求及争斗,不也是我们当今社会疾病的根源吗? 那麽,什麽是治疗癌症的灵丹妙药呢?这个问题,也许和另两 个问题一样的大:1)有什麽灵丹妙药可以治疗当今社会的疾病呢?2)有什麽灵丹妙药可以让宇宙中的黑洞活性减弱呢?这讲起来似乎是不可思议,可是,是否,在种种现象的背后我们将面对的是同一种宇宙中贯穿一致的力量?是否宇宙中有那麽一个真理,也就是那麽一个法,一个道,就像法轮功的创始人李洪志大师在《转法轮》一书中指出的那样。通过修炼法轮功,将人的各种各样对物质利益的执著心去掉了,处处事事真善忍,人的精神状态升华了,那麽人的机体呈现出的是那麽一种精力充沛健康长寿的状态;人体内细胞呈现出新陈代谢下调的状态;细胞内的分子处于有条不紊阴阳平衡的状态及蛋白质降解器那“小宇宙中黑洞”缩小的状态:就似古人说的,天人合一。 若社会是人人做到处处真善忍,这个人类社会是否也会像一个修炼者一样,达到身心健康的状态呢?从这角度来看,精神与物质,包括人体,难道不有著极紧密地联系?现代科学将物质与精神分开,认爲只有这样,我们才能对物质世界有可观的了解。可是,精神的本质到底是什麽?精神与物质的关系又是什麽?若“精神与物质是一性的”(《转法轮》),单纯地研究物质及在这个物质世界中可见的人体部分,我们能保证我们可以明了人体与宇宙的最终真理吗?
 
在最近一期科学杂志的封面上,有一幅关于希腊神话纳斯苏斯 (Narcissus)的著名画家Michelangelo Merisi de Caravaggio(1573-1610) 的名画。这期杂志的主题是关于免疫系统如何判断自我与非我 (Self vs nonself)。因其富有哲理,我在此引发一些感想。纳斯苏斯爲什麽会死呢?是因爲他在看到水中自己的影像而沈迷于其中以至无法摆脱投入所有热情而心力憔悴至死。
 
在最初读这一神话时,记得我曾想:“爲什麽纳斯苏斯不能意识到那只是他自己的影像呢?爲何他不记得仔细看一下自己呢?如果他这麽做了,它将很容易地发现他的手及衣服与水中的影像两者之间有多麽相似之处,而从自己的沈迷中觉醒。”然后,我微笑了:在我们的生活中,有多少人真的记得审视一下自己?当我们遇到问题时,我们总是习惯于向外寻找答案而不是先看看自己是否做错了,看错了,想错了。关于人的生老病死,我们现代西方科学不完全是一条往外找的路吗?我们正花费大量的财力物力人力寻找治疗疾病的物质手段。我们现在甚至期望将来有一天超级电脑可啓迪我们生命的奥秘。可是,假如这整个的物质世界是我们精神世界的展现和影像,而我们却只注视著这个影像,就似纳斯苏斯只注视著他那美丽的水中倒影,那麽我们的未来是否与纳斯苏斯一样呢?是否,我们已凝视我们自己的倒影太久了?是否,在面对科学已给我们指出的宇宙,人类社会,人体,细胞的相互对应关系之后,我们可以从中觉醒而走上返本归真,寻找真正自我之路呢?

2 Comments to A Chinese Article by the Lead Applicant of the Whole Elephant Charter Schools: A Wake Up call from the Microcosm:

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uhren replica kaufen on Friday, February 28, 2014 6:47 AM
Die Stücke sollten Ihre Replik-Uhren -Hersteller die Pfanne passen. Sudini bietet eine Vielzahl von Start-und Schuhmodelle .
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uhren replica eta on Thursday, March 06, 2014 9:44 AM
"Als Mann der keine Strumpfhosen tr?gt, denkt man an solche Dinge nicht unmittelbar, aber Fragen Sie mal replica uhrenen, ob sie im Hochsommer gerne mit Strumphosen unterwegs sind", scherzt Andreas Bandel. Leider finde ich, dass wir auf der "10" mit Kroos und Shaqiri nicht gut beseetzt sind. Das empfehle ich vor allem denjenigen, welche beim Bl?schenanfall nicht mehr richtig essen k?nnen, weils mitten auf der geschwollenen Lippe sitzt oder jemand Kontaktlinsentr?ger ist.
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