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研究人员恢复脊髓损伤大鼠的呼吸 部分前肢功能

文章作者:www.cs-vaccine.com发布时间:2019-12-11浏览次数:718

全世界数百万人患有慢性脊髓损伤,每年新发病例在250,000至500,000之间 - 主要来自车祸或跌倒。最严重的脊髓损伤完全摧毁了受害者,超过一半的人损害了一个人的呼吸能力。现在,Nature Communications上发表的一项突破性研究表明,在慢性损伤的动物模型中,脊柱创伤对呼吸和肢体功能的长期破坏性影响可能是可逆的。

这项新研究描述了一种治疗方法,该方法有助于重新唤醒某些类型的神经细胞,这些神经细胞可在受损的脊髓中再生,称为轴突。第二颈椎半切脊髓(C2)中的大鼠在治疗后在切割侧恢复完全隔膜和部分前肢功能。治疗结束后6个月完全维持治疗的恢复效果。

“这是我们第一次恢复呼吸和一些手臂功能,以高颈椎,慢性脊髓损伤引起的瘫痪形式。在啮齿动物模型中终生痰后,完全恢复,特别是呼吸恢复”Casey Dr存储医学院神经科学教授Jerry Silver说。

该治疗利用身体的先天能力,从保留在伤口下方的完整神经细胞亚群中非常缓慢地发芽新的轴突分支。这些新分支的活性被称为蛋白多糖的一系列有效抑制分子完全杀死。西尔弗说:“策略是使用一种简单的一次性酶,软骨素酶来分解抑制性蛋白多糖分子。这种酶不在病变本身,而是减少脊髓中的神经细胞滞留,将轴突送到隔膜和前臂。“

在脊髓损伤后立即治疗的动物中,该酶仅略微帮助恢复神经生长而功能恢复最小。然而,在受伤后长期治疗的动物中,酶的治疗效果明显更好。在长期受伤大鼠治疗后的短短一周内,新的神经延伸开始恢复已经沉默数月的膈肌功能。百分之七十的长期酶处理大鼠也开始使用他们的前肢移动和探索他们的环境(相比之下,只有30%的对照动物)。

“令人惊奇的是,这种技术在慢性期比在受伤后的急性期更好,”Silver说。动物舔的时间越长,酶的回收越多。 Silver的团队发现即使在一年半的脊髓损伤后,治疗也可以恢复大鼠膈肌的完全活动。治疗一周后,60%的动物具有改善的膈肌功能。两周后,每只大鼠都显示出改善 - 尽管大部分时间痰都持续了。

有趣的是,当大鼠暴露于短暂的缺氧水平时,称为急性间歇性缺氧的呼吸治疗有助于加强神经伸长,从而提供额外的益处。然而,Silver的研究小组发现,当用酶和过度呼吸治疗对大鼠进行治疗时,大鼠在已经瘫痪的膈肌中产生混乱活动。研究人员假设,高度异常活动的可能性可能是身体释放抑制分子以防止功能性轴突再生的原因。他们现在正在努力优化关节治疗,以最大限度地恢复,特别是在前臂和爪子。

“我们的数据显示,在严重脊髓损伤后的几个月到几年内,基本运动系统的恢复相对容易,”Silver说。 “我们研究中的治疗方案与多种类型的慢性不完全性脊柱创伤有关,我们希望它也有助于恢复人类脊髓损伤后的运动功能。”