通過(guò)大鼠實(shí)驗(yàn),,約翰·霍普金斯醫(yī)學(xué)院和密歇根大學(xué)的研究人員發(fā)現(xiàn)一種可以幫助脊髓損傷病人神經(jīng)纖維再生的治療途徑,。文章刊登在7月18日出版的美國(guó)國(guó)家科學(xué)院學(xué)報(bào)上,。這項(xiàng)研究將為由于重傷脊髓神經(jīng)而面臨截肢的病人帶來(lái)一線曙光,,對(duì)其他類(lèi)型外傷引起的脊髓損傷的治療方法也正在研究中,。
研究人員提取細(xì)菌中的唾液酸酶(sialidase),,研究其在神經(jīng)受損大鼠模型中的治療效果,。四周后,,經(jīng)唾液酸酶處理的大鼠脊髓中新生神經(jīng)纖維是未處理對(duì)照組的2倍之多。
這種神經(jīng)受損大鼠模型模擬分娩過(guò)程中或者交通事故引起的嚴(yán)重傷害現(xiàn)象——由于四肢某一端急遽被牽引離體導(dǎo)致神經(jīng)被拉出脊髓,。由于缺少神經(jīng)而導(dǎo)致肢端失去了感覺(jué)和肌肉松弛萎縮,,許多健康問(wèn)題也會(huì)伴隨而來(lái)。外科醫(yī)生有時(shí)候?qū)⒊槌龅纳窠?jīng)重新接回到脊髓上,,但結(jié)果往往并不像醫(yī)師和患者所期望的那樣有效,。部分原因是腦部和脊髓的神經(jīng)不像其他部位一樣可以再生。神經(jīng)周?chē)車(chē)鷩@著來(lái)源于受傷部位的其他細(xì)胞的神經(jīng)信號(hào),,阻止再生出神經(jīng)纖維,。
霍普金斯大學(xué)基礎(chǔ)生物醫(yī)學(xué)科學(xué)研究所藥理學(xué)、神經(jīng)系統(tǒng)科學(xué)Ronald Schnaar博士說(shuō):“受損脊髓周?chē)h(huán)境中的分子阻止了神經(jīng)末端再生,。腦和脊髓周?chē)鷶D滿(mǎn)了神經(jīng)細(xì)胞和神經(jīng)纖維,,這可能是為什么機(jī)體控制防止神經(jīng)纖維再生建立新的連接——中樞神經(jīng)系統(tǒng)能阻止神經(jīng)纖維再生以防止不恰當(dāng)?shù)倪B接。但是同時(shí),,我們失去了受損后修復(fù)的能力,。
比如,假如你的手指不小心被切斷了,,外科手術(shù)能夠幫助其重新連接,,神經(jīng)纖維也能恢復(fù),所以你能重新使用你的手指,。但是,,受損大腦和脊髓卻因?yàn)楦鞣N“障礙”不能再生,找到合適的治療方法清除這些障礙也許可以幫助神經(jīng)纖維再生,。”
脊髓中有許多抑制神經(jīng)纖維再生的分子,,Schnaar稱(chēng)其為軸突再生抑制因子(axon regeneration inhibitors,ARIs),。“消除這些ARIs也許可以使神經(jīng)恢復(fù)再生能力,。”
研究人員研究脊髓神經(jīng)元和外周之間的邊界,試圖探明是否可以通過(guò)降低神經(jīng)元周?chē)腁RIs水平使神經(jīng)纖維再生,。他們以一種叫臂叢撕裂(brachial plexus avulsion,,損傷發(fā)生在脊髓和外后神經(jīng)的交界處)的經(jīng)常見(jiàn)于交通事故引起的損傷為模型進(jìn)行研究,。通過(guò)手術(shù)將麻醉大鼠的脊髓和肩部連接的神經(jīng)切斷,然后用同一動(dòng)物的后腿神經(jīng)移植到脊髓以重新連接受傷神經(jīng)末端,。
研究人員利用傳輸泵向受損部位分別輸入三種能夠破壞ARIs的酶,,希望受損神經(jīng)末端能夠再生纖維,并與移植的神經(jīng)連在一起,。四周后,,向神經(jīng)注射染料觀察受損細(xì)胞神經(jīng)纖維的再生情況。
發(fā)現(xiàn)注射唾液酸酶的大鼠再生新神經(jīng)纖維數(shù)是生理鹽水對(duì)照組大鼠個(gè)數(shù)的二倍強(qiáng),。而且,,新生的神經(jīng)纖維是由脊髓里的神經(jīng)細(xì)胞長(zhǎng)出來(lái)的。
“通過(guò)實(shí)驗(yàn)我們證實(shí),,可以通過(guò)具有破壞ARIs能力的唾液酸酶,,使 脊髓神經(jīng)細(xì)胞長(zhǎng)出新神經(jīng)纖維末端。”
外科手術(shù)將外周神經(jīng)移植到脊髓幫助神經(jīng)纖維再生的方法在臨床實(shí)驗(yàn)中效果取得部分成功,,雖然很有限,。密歇根大學(xué)神經(jīng)外科助理教授Lynda Yang 博士說(shuō):“在這項(xiàng)方法的基礎(chǔ)上,加上新的輔助手段以提高治療臂叢撕裂的手術(shù)效果,,對(duì)病人和醫(yī)生來(lái)說(shuō)都是好消息”,。Yang 博士在霍普金斯大學(xué)Schnaar實(shí)驗(yàn)室讀博士研究生時(shí)曾參與ARIs的初步研究。
本實(shí)驗(yàn)已經(jīng)證實(shí)唾液酸酶被證明可以增加脊髓神經(jīng)細(xì)胞纖維和移植神經(jīng)細(xì)胞的連接數(shù)量,。Yang 博士目前正在研究新生的神經(jīng)是否可以控制肌肉,。“我們很有興趣研究到底有多少功能能夠得到恢復(fù)。”
Schnaar認(rèn)為,,這些研究成果表明這種配合唾液酸酶的移植方法可以“哄騙”脊髓中臨近的神經(jīng)細(xì)胞再生,,當(dāng)線路得到再接時(shí),大腦又能正常處理信號(hào)了,。
已經(jīng)利用唾液酸酶使脊神經(jīng)再生連接上被植入的外周神經(jīng),,Schnaar研究小組在霍普金斯大學(xué)重復(fù)試驗(yàn),驗(yàn)證其他類(lèi)型神經(jīng)受損疾病中神經(jīng)是否能夠得到再生,。“有時(shí)候一點(diǎn)點(diǎn)的進(jìn)步即意味著更大的突破,。
雖然脊髓損傷患者無(wú)法再去打球,但是有可能恢復(fù)基本的功能,。通過(guò)一項(xiàng)在神經(jīng)再生能力中的小小改進(jìn)就可以提高脊髓損傷患者一生的生活質(zhì)量。”
研究得到美國(guó)國(guó)家神經(jīng)疾病及中風(fēng)協(xié)會(huì),、美國(guó)國(guó)家心肺及血液研究中心,、密歇根大學(xué)神經(jīng)外科部聯(lián)合贊助。 (生物通記者宗敏)