凌霄走进实验室旁边的动物房时,消毒水的气味混杂着小鼠特有的微弱臊味扑面而来。他熟练地穿上蓝色防护服,戴上无菌手套,动作一丝不苟。恒温箱里的小白鼠正蜷缩在垫料中,粉红色的鼻子微微抽动,浑然不知即将成为这场医学探索的首批“参与者”。
他从培养皿中取出微量移液器,小心翼翼地吸取0.1毫升淡黄色的酶溶液。针尖在灯光下泛着冷光,距离第一只雄性小白鼠的腹腔只有两厘米。这只编号为A-01的小鼠突然睁开眼睛,黑豆般的瞳孔里映出凌霄专注的脸。当液体被缓缓推入体内时,它只是轻轻抖了抖胡须,便重新蜷起身子。
“接下来的七十二小时是关键期。”凌霄在实验记录本上写下时间,笔尖划过纸张的沙沙声在寂静的动物房里格外清晰。他设置好每隔六小时自动拍摄的红外摄像机,镜头正对着十个分隔开的饲养笼。这些小鼠都经过基因编辑,携带着导致ALS发病的Sod1基因突变,按照实验设计,它们将在三个月内出现典型的运动神经元退化症状。
第二天清晨,凌霄顶着浓重的黑眼圈冲进动物房。显微镜下的血液样本显示,A-01的转铁蛋白水平下降了17%,这比预期效果低了近十个百分点。他皱着眉翻看夜间拍摄的视频,发现A-03在凌晨三点出现了短暂的肢体抽搐。更令人不安的是,所有注射过酶溶液的小鼠都出现了食欲减退的迹象,食盆里的颗粒饲料几乎没怎么动过。
“难道是渗透压出了问题?”他回到实验室,立刻将酶溶液送去进行渗透压检测。结果显示数值在正常范围内,但hpLc图谱上多出一个异常的峰值。当他把样本注入质谱仪时,手心已经沁出细汗。屏幕上跳动的分子质量数据让他心头一沉——酶分子出现了轻微的聚合反应,这会导致半衰期缩短近一半。
正午的阳光透过百叶窗,在操作台投下斑驳的光影。凌霄盯着离心机里旋转的样本,突然想起导师临终前说的话:“完美的实验数据就像海市蜃楼,你要学会在迷雾里找到正确的方向。”他重新调整了酶溶液的缓冲液配方,将ph值精确到7.3,又添加了微量的EdtA作为稳定剂。当新配置的溶液注入A-07体内时,他特意在饲养笼里放了块苹果切片。
第三天傍晚,转机悄然出现。A-01开始啃食苹果,虽然动作缓慢,但明显恢复了进食欲望。红外视频显示,抽搐现象在六只小鼠身上完全消失,剩下的四只发作频率也降低了60%。凌霄在解剖镜下观察小鼠的脊髓切片,蓝色的尼氏小体染色显示,运动神经元的肿胀程度比对照组减轻了许多。
“看来需要调整给药频率。”他在培养皿中滴加酶溶液时,忽然注意到液体表面浮现出细密的泡沫。这微小的变化让他立刻进行动态光散射分析,结果证实聚合反应依然存在,只是速率明显减慢。当他将温度调低至4c储存时,这个问题得到了有效控制,但新的麻烦接踵而至——低温会导致酶活性降低23%。
深夜的实验室里,荧光显微镜下的神经细胞正在跳舞。经过酶处理的细胞样本中,绿色荧光标记的炎症因子如同退潮的海藻般逐渐黯淡,而对照组的红色荧光却愈发炽烈。凌霄突然意识到,或许不需要追求100%的转铁蛋白抑制率。他在白板上画出新的给药方案:首剂加倍,随后每隔48小时注射半剂量,通过脉冲式给药平衡疗效与副作用。
第七天清晨,当第一只小鼠用后腿支撑起身体时,凌霄正对着电脑屏幕发呆。实时监测系统显示,所有实验组小鼠的握力测试数据都在缓慢回升,其中A-01的进步最为显着,已经能拖动相当于自身体重1.2倍的重物。但脊髓液检测显示,有三只小鼠的RNA调控指标出现异常波动,这让他想起文献中关于铁代谢与RNA剪切的关联研究。
“必须做全转录组测序。”他拨通了测序中心的电话,听筒里传来机器运转的嗡鸣。当数据在三天后传回时,他发现有142个基因的表达水平发生显着变化,其中包括与神经再生相关的bdNF基因。这个发现让他猛然站起,不小心碰倒了身后的试剂架,玻璃试管碎裂的声音惊得动物房里的小鼠集体发出细碎的吱吱声。
两周后的学术例会上,凌霄展示的小鼠步态分析视频引起了骚动。屏幕左侧,对照组小鼠的后肢已经出现明显的拖拽;而右侧的实验组,尽管动作仍有迟滞,但步伐协调了许多。当他放出脊髓切片的对比图时,原本嘈杂的会议室瞬间安静下来——实验组的运动神经元数量比预期多保留了31%。
“但这只是开始。”凌霄的声音透过麦克风传遍全场,“我们发现酶分子会与星形胶质细胞表面的tfR1受体结合,这可能是导致食欲减退的原因。”他点击鼠标,调出分子对接模拟动画,“下周我们将开始优化酶的靶向性,让它更精准地作用于神经元。”
散会后,系主任握着他的手,指节因用力而发白:“伦理委员会已经批准了扩大样本量的申请,但你需要一位神经病理学专家合作。”凌霄望着窗外飘落的秋叶,突然想起大学时解剖过的人脑标本,那些因ALS而萎缩的运动皮层,在福尔马林里依然保持着最后的形态。
当他把新合成的第二代酶溶液注入编号b-12的小鼠体内时,发现溶液呈现出更清澈的琥珀色。经过pEG修饰的酶分子在显微镜下像穿了层隐形衣,既能避开免疫系统的攻击,又能精准找到目标细胞。饲养笼里的小鼠们开始追逐打闹,它们不知道,自己正在见证医学史上可能最漫长的一场接力赛。
深夜的实验室里,凌霄对着电脑屏幕上跳动的数据微笑。最新的mRI显示,小鼠脑部的铁沉积正在缓慢消散,就像退去的潮水露出礁石。他在实验记录本上写下:“降转铁蛋白超级酶V2.0版本,靶向性提升40%,副作用降低62%。”窗外的月光透过百叶窗,在字行间投下银色的条纹,仿佛为这段艰难的探索之路镀上了一层希望的光晕。
第二天清晨,凌霄刚走进实验室,就看到一个穿着白大褂的女人正站在b-12号小鼠的饲养笼前。她戴着金丝边眼镜,指尖轻轻敲打着笼壁,目光专注地观察着里面追逐嬉戏的小鼠。听到脚步声,她转过身来,镜片后的眼睛锐利而平静。
“苏芮,神经病理学研究所。”她伸出手,声音清冷,“系主任说你需要一个会看切片的人。”
凌霄握住她的手,注意到她虎口处有一道浅浅的疤痕,像是被手术刀划到的。“没想到是您亲自来,”他有些意外,苏芮在业内以研究神经退行性疾病闻名,尤其是在ALS的病理机制方面,发表过数篇重量级论文,“我以为会派个助手过来。”
“你的超级酶引起了我的兴趣。”苏芮走到实验台边,拿起凌霄的记录本翻看着,“降转铁蛋白酶?有点意思。不过你有没有想过,铁沉积消退的速度和神经元修复的速率并不匹配?”
她的手指停留在mRI图像上,“这里,基底节区的铁含量下降了37%,但神经元的代谢活性只提升了19%。就像你清理了河道,却发现堤坝已经被冲垮了。”
凌霄心中一震,他确实没注意到这个细节。苏芮已经打开了她的笔记本电脑,调出了一组染色切片的照片:“这是ALS患者的丘脑切片,铁沉积周围的神经元虽然还活着,但轴突已经开始断裂。你的酶能清除铁,但不能阻止轴突退化。”
窗外的阳光穿过玻璃,在苏芮的白大褂上投下明亮的光斑。凌霄突然明白系主任的用意,苏芮不仅是来合作的,更是来提醒他,这场医学接力赛远比想象的更复杂。
接下来的几周,实验室里多了许多装着脑组织切片的玻片。苏芮带来了她珍藏的样本,既有刚去世患者的新鲜冷冻切片,也有保存了数十年的石蜡包埋标本。她教凌霄如何区分正常神经元和受损神经元的细微差别,如何通过染色判断轴突的完整性。
“看这里,”苏芮用探针指着一张切片,“这个运动神经元的尼氏小体已经开始溶解,但铁沉积并不明显。”她抬起头,镜片反射着显微镜的光,“你的酶解决了铁过载的问题,但还有其他机制在破坏神经元。”
凌霄看着那些在显微镜下呈现出紫色的神经元,突然想起大学时解剖的人脑标本。那时他只看到了萎缩的运动皮层,却没注意到那些隐藏在细胞结构里的细微变化。苏芮的话像一把钥匙,打开了他从未涉足的领域。
当他们开始合作设计第三代酶时,分歧不可避免地出现了。凌霄希望继续优化酶的靶向性,进一步提高降铁效率;而苏芮则坚持要加入神经保护因子,试图同时解决轴突退化的问题。
“我们的首要目标是清除铁沉积,”凌霄敲击着键盘,屏幕上显示着两种方案的模拟结果,“加入神经保护因子会增加酶分子的体积,影响穿透血脑屏障的能力。”
苏芮却摇了摇头,推过来一叠照片:“这是b-12号小鼠的脑组织切片,铁沉积确实减少了,但轴突的损伤还在继续。如果只解决一个问题,治标不治本。”
两人争论了整整一个下午,直到傍晚时分,凌霄突然想到了一个办法。他调出分子结构模型,在屏幕上演示起来:“我们可以给酶分子装上‘双弹头’,一端靶向转铁蛋白受体,清除铁沉积;另一端携带神经保护因子,修复受损的轴突。”
苏芮看着屏幕上那个复杂的分子结构,眼镜后的眼睛亮了起来。这个想法既保留了凌霄的靶向设计,又融入了她的神经保护理念,就像给接力赛的选手同时配备了速度和耐力。
当第三代酶溶液被注入小鼠体内时,呈现出一种深邃的蓝宝石色。pEG修饰的外层包裹着两种不同的功能基团,在显微镜下看起来像一个个精致的分子机器人。凌霄和苏芮站在饲养笼前,看着小鼠们依然活跃地追逐打闹,心中充满了期待和忐忑。
几周后的mRI结果显示,小鼠脑部的铁沉积继续减少,更令人兴奋的是,新的pEt扫描显示神经元的代谢活性显着提升。苏芮带来的切片分析表明,轴突的退化速度明显减缓,有些甚至开始重新生长。
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