今日启明星 ︱ 听觉再生,重建交流纽带——访2012级星友、复旦大学附属眼耳鼻喉科医院孙珊教授
孙珊 教授
复旦大学附属眼耳鼻喉科医院
耳朵带给我们一个有声的世界,作为五官之一,它除了掌管听觉外,还负责保持身体平衡的机能。但一直以来我们对耳朵的重视程度远不及眼睛。
事实上,有听力问题的患者人数近年来一直处于上升态势。听力障碍影响人与人之间交流,听力不好的人会缺乏信心,引发心理问题,还会造成认知功能退化。无疑,保护听力极为重要。
但如何科学用耳,听觉出了问题后,该如何寻求帮助?
上海有久负盛名的五官科医院(复旦大学附属眼耳鼻喉科医院),在这家医院里有一批活跃在临床和科研一线的启明星,2012级星友孙珊就是其中一位听力健康的护卫者。
选择孙珊作为本期启明星的访问对象还有一层因素,就是她对启明星的事情很关心,即使她在美国哈佛大学医学院麻省眼耳医院访学期间(2015—2017年)仍不时在启明星群里与星友们互动,还专门联系我们希望得到《启明星通讯》的电子版。
在美国慈善机构“食物银行”做义工
(前排,左二)
星友们对组织的这份依恋让人感动!
孙珊出生于六朝古都南京,父亲20世纪50年代北京大学地质专业毕业后一直从事地震预测工作,母亲是小学教师。
在家庭影响下,孙珊从小就喜欢看书听故事,学习上的事基本不用父母操心,高中就读于江苏省名校南京师范大学附属中学。
但就在高考那一年,父亲因病不幸离世。最让她无法接受的是,父亲从感觉不适到过世仅百天,最终也未能确诊。
为了解答自己心中的疑惑,孙珊决定报考医学专业。1996年,孙珊进入南京中医药大学,开始5年的针灸专业学习。
孙珊介绍道,通常所说的针灸其实是针法和灸法的合称:
针法是通过针刺手法对人体特定部位进行刺激来治疗疾病;
灸法是利用温热效应来预防和治疗疾病。
针灸是中医学的重要组成部分,目前研究较多的是针刺疗法。
谈到社会上对中医药疗效和机理的质疑和争论,孙珊谈了自己的看法:中医和西医各有特色、各有所长。
大三那年,孙珊曾在一家综合性医院的中医科见习,亲身经历了中西医两种力量的多次“撞击”,这也让她萌发了本科毕业后考研进一步了解、学习西医理论和体系的想法,而这相当于跨专业了,难度可想而知。
在后来的实习期间,孙珊在临床上的针灸患者大部分都患有神经系统疾病,而神经系统是人体最复杂、也是人类知之甚少的系统之一。
带着志向、兴趣和一点临床的基础,孙珊就奔着复旦大学神经生物学专业去了,虽然明知道这里面的挑战有多大,但她还是凭着扎实的基础和毅力,最终被复旦大学神经生物学研究所录取为硕博连读研究生。
在邯郸路复旦大学的逸夫科技楼,孙珊师从张玉秋教授和赵志奇教授,接受了5年系统的现代医学和神经生物学的教育与训练。
孙珊感激地说:
另外每周的学习会也让我知道如何去学习、思考和做研究,我的科研思维在那5年里得到了系统而良好的训练。”
包括张玉秋、赵志奇等知名教授在内的复旦神经生物学研究团队一直在试图理解人体最复杂的神经系统,在他们看来就是因为目前我们还研究得很不透,如帕金森病、阿尔茨海默病等,科学上已经很久没有实质性的突破了。
张玉秋教授主要从事痛觉方面的研究,结合孙珊之前针灸方面的专业背景,她建议孙珊的博士论文课题围绕针刺镇痛方向展开。
孙珊以关节炎为例介绍,在我国目前各类关节炎患者总数已超过一亿,关节炎成为危及人类健康、造成劳动力丧失和致残的主要疾病之一。在各类关节炎的治疗中,控制疼痛是一个相当重要的方面。大量的临床实践证明,针刺是控制和缓解各类关节炎性疼痛的一种行之有效的手段。
孙珊的博士课题就是从中西医结合的角度研究针刺对神经系统的影响,希望从中找到缓解疼痛或治疗疾病的方法。复旦5年求学的细节我们没有展开,但毕业时,孙珊获得复旦大学优秀毕业生称号已能说明问题。
过往复旦大学神经生物学研究所的博士生毕业后大都会选择出国或在高校、科研院所从事科研,但做医生的想法始终萦绕在孙珊的心头,为了能重新做回医生,她选择到复旦大学附属中山医院做博士后,师从蔡定芳教授,做神经病学的研究。
做出这一选择是因为孙珊了解到在医院做博士后,有很大一部分工作是参与临床医疗,而这正是孙珊希望的,于是她在博后期间选择了在中西医结合科做临床医生。
孙珊博士后两年几乎所有的时间都用在工作上了,白天忙临床工作,一周值两次夜班,一值班基本都是通宵,晚上和周末做科研。
博后期间与帕金森病研究有关的课题也取得了进展,成果发表在影响因子为6的《老年医学杂志》上,这也是当时中山医院中医科第一篇影响因子较高的SCI论文。
在她博后出站的2008年,复旦大学附属眼耳鼻喉科医院正好需要有神经生物学背景的青年研究人员,这样,她就在眼耳鼻喉科医院开启了关于听觉医学方向研究的职业生涯。
到我们访问孙珊时,她已在眼耳鼻喉科医院工作了十余年(其中有两年到美国访学),从事与耳聋相关的研究。
供职于全球规模最大的耳鼻咽喉头颈外科疾病诊疗和科研中心,孙珊为自己医院的专业水准骄傲:
尽管2012年入选启明星的课题前几年就已结题,但关于耳聋和听力损失及其防治方面的科研工作孙珊一直没有停过。
耳聋,严格来说应该是听力损失,是指听觉系统中传音、感音及听觉传导通路中的听神经和各级中枢发生病变,引起听力障碍,产生不同程度的听力减退。
按发病部位可分为传导性聋(外耳及中耳病变,如鼓膜破裂)、感音神经性聋(内耳毛细胞和传导通路上的病变)和混合性聋。
感音神经性聋与神经系统高度相关,目前主要使用助听器或人工耳蜗等物理设备,但助听器也是一把双刃剑,它在收集声音信号的同时也收集了噪音并同步放大,对听力会造成损伤,也会让配戴者感觉不舒服;但如果不配戴助听器,造成的听力障碍会使大脑听力中枢对声音的反应逐渐降低,加重退行性病变,造成耳聋人群中患有痴呆症的比例较高。
因此,对有听力障碍的人群还是推荐使用助听器,但一定要去正规的地方验配,针对个人具体频率的损失情况进行精确匹配。
孙珊坦言相告,总的说来,目前还没有更好的针对性办法来治疗或延缓耳聋及听力损失,只能在日常生活中多注意听力保护,避免噪音对听觉神经的损伤。
也因为基于这样的现实,孙珊近年来的研究主要集中在听力重建上,是希望从一个新的角度,即内部细胞再生的角度探寻如何使听觉再生,因为内耳上毛细胞的损伤和缺失往往是造成感音神经性耳聋的重要原因。
听力重建基于的理由是:
2003 年,李华伟教授(耳鼻喉科研究院院长、耳鼻喉科主任)首次成功地从正常成年鼠内耳前庭感觉上皮中分离出成体干细胞,成体干细胞具有高度增殖活性和自我更新能力,能够分化再生出内耳毛细胞和支持细胞,被认为是哺乳动物内耳毛细胞再生的根源,这项里程碑式的研究成果为之后细胞替代治疗感音神经性耳聋开辟了新篇章。
但是,在正常和损伤情况下,哺乳动物的内耳干细胞基本处于增殖和分化的静止状态,因此若能激活内耳干细胞的增殖和分化,维持其自我更新能力,或将有效延缓内耳器官的退行性变或重建听觉系统,从而保留听觉功能或使听觉再生。
在李教授的带领下,孙珊与团队成员致力于听觉医学的基础研究,包括听觉损伤机制研究和听觉重建生物学技术,他们正在使用CRISPR-Cas9等基因编辑技术开展小鼠实验,将导致耳聋的基因进行修复,或激活转基因小鼠内源性的内耳干细胞进行增殖和分化,使毛细胞再生。
孙珊2012年的启明星课题以及后来的国家自然科学基金、浦江人才计划等课题都是围绕内耳毛细胞的存活、保护、凋亡与再生展开的,包括2015年到2017年在麻省眼耳医院进行的听力学研究。
当时实验室的一项主要工作就是使用基因编辑技术对贝多芬小鼠(伟大的音乐家贝多芬晚年受困于耳聋,他所患的就是由基因缺陷引起的迟发性耳聋,孙珊访学期间参与了贝多芬小鼠实验,是希望对以贝多芬命名的有基因缺陷的小鼠进行早期干预)进行基因突变修复,研究其对毛细胞再生的影响和效果。
下一步,孙珊希望能加强临床与科研的结合,她想回到临床,聚焦患者的具体问题,将科研成果转化为临床关键技术,而优化促进毛细胞再生的效率,探索保护内耳功能药物以及安全合理促进毛细胞再生方法和技术的临床应用将是未来重要的研究方向。(孙珊教授就这方面的科普性介绍及如何科学用耳的介绍,“世界科学”公号后续发布)
其实在和孙珊交谈时,也谈到了她主业以外的生活状态。聊到了她曾经多次参与科普活动,聊到了她与同级星友在课题上的合作,聊到了她喜欢跑步和旅游等。
麻省总医院的跑步俱乐部(后排中间)
早在读研期间,孙珊就已经获得过上海市科委的科普贡献奖。
当时(2001年),市科委到复旦大学招聘科普讲解员,为在科学会堂举行的“科学时空之旅”科普活动做讲解,活动的内容是讲解一套由德国马普学会提供的科技展板,包括从宇宙起源到人体的分子与细胞,每一个图片都包含一整套的科学知识。
为做好那次讲解,孙珊事先对每一张图片都做足了功课,找到背景和相关材料并串成一个个生动而丰富的故事展开。
由于资料准备齐全、讲解生动有趣、互动方式灵活,在整个活动中她表现十分突出,因而获得了市科委颁发的科普贡献奖。
自那以后,孙珊坚持做科普,主要为中小学生讲解生物、医学,特别是五官方面的知识,帮助他们科学用眼、用耳。
爱耳日的科普讲堂
孙珊有一个正在小学就读的儿子,伴随孩子的成长过程也让她深感进行与健康相关的科普讲解,授予更多孩子良好的生活习惯,将是影响一生健康的基础。
交谈中,孙珊无意说到:“我和我们同级星友张耀鹏三年前就有合作。”
张耀鹏是东华大学材料学院副院长,两年多前“今日启明星”曾对他做过专访。孙珊与张耀鹏的具体合作始于2016年,通过启明星联谊会组织的一些活动,孙珊了解到张耀鹏正在做蚕丝材料,那时3D打印很热,孙珊就想到源自蚕丝的丝素蛋白的生物安全性很好,如果用作支持内耳毛细胞生长的支架材料,或许会对毛细胞再生带来新的可能性。
几次讨论后他们共同申报了“丝素蛋白对神经元和毛细胞分化的作用”课题。
“我们还在访学期间相约在波士顿的哈佛大学见面,那次见面又进一步深入探讨了我们的合作课题,目前我们已就这项合作课题撰写了一篇论文。”
促进星友之间的跨学科交流合作是启明星计划的初衷之一。
我们也想借孙珊、张耀鹏两位星友的这种合作案例进一步呼唤有更多的星友相聚和交流,期待在加深友谊的同时也能引发更多的合作可能性。
本文选自《世界科学》杂志2019年第6期“今日启明星”栏目。
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