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研究人員恢復脊髓損傷大鼠的呼吸 部分前肢功能

文章作者:www.utbltn.icu發布時間:2019-12-11瀏覽次數:718

全世界數百萬人患有慢性脊髓損傷,每年新發病例在250,000至500,000之間 - 主要來自車禍或跌倒。最嚴重的脊髓損傷完全摧毀了受害者,超過一半的人損害了一個人的呼吸能力。現在,Nature Communications上發表的一項突破性研究表明,在慢性損傷的動物模型中,脊柱創傷對呼吸和肢體功能的長期破壞性影響可能是可逆的。

這項新研究描述了一種治療方法,該方法有助于重新喚醒某些類型的神經細胞,這些神經細胞可在受損的脊髓中再生,稱為軸突。第二頸椎半切脊髓(C2)中的大鼠在治療后在切割側恢復完全隔膜和部分前肢功能。治療結束后6個月完全維持治療的恢復效果。

“這是我們第一次恢復呼吸和一些手臂功能,以高頸椎,慢性脊髓損傷引起的癱瘓形式。在嚙齒動物模型中終生痰后,完全恢復,特別是呼吸恢復”Casey Dr存儲醫學院神經科學教授Jerry Silver說。

該治療利用身體的先天能力,從保留在傷口下方的完整神經細胞亞群中非常緩慢地發芽新的軸突分支。這些新分支的活性被稱為蛋白多糖的一系列有效抑制分子完全殺死。西爾弗說:“策略是使用一種簡單的一次性酶,軟骨素酶來分解抑制性蛋白多糖分子。這種酶不在病變本身,而是減少脊髓中的神經細胞滯留,將軸突送到隔膜和前臂。“

在脊髓損傷后立即治療的動物中,該酶僅略微幫助恢復神經生長而功能恢復最小。然而,在受傷后長期治療的動物中,酶的治療效果明顯更好。在長期受傷大鼠治療后的短短一周內,新的神經延伸開始恢復已經沉默數月的膈肌功能。百分之七十的長期酶處理大鼠也開始使用他們的前肢移動和探索他們的環境(相比之下,只有30%的對照動物)。

“令人驚奇的是,這種技術在慢性期比在受傷后的急性期更好,”Silver說。動物舔的時間越長,酶的回收越多。 Silver的團隊發現即使在一年半的脊髓損傷后,治療也可以恢復大鼠膈肌的完全活動。治療一周后,60%的動物具有改善的膈肌功能。兩周后,每只大鼠都顯示出改善 - 盡管大部分時間痰都持續了。

有趣的是,當大鼠暴露于短暫的缺氧水平時,稱為急性間歇性缺氧的呼吸治療有助于加強神經伸長,從而提供額外的益處。然而,Silver的研究小組發現,當用酶和過度呼吸治療對大鼠進行治療時,大鼠在已經癱瘓的膈肌中產生混亂活動。研究人員假設,高度異常活動的可能性可能是身體釋放抑制分子以防止功能性軸突再生的原因。他們現在正在努力優化關節治療,以最大限度地恢復,特別是在前臂和爪子。

“我們的數據顯示,在嚴重脊髓損傷后的幾個月到幾年內,基本運動系統的恢復相對容易,”Silver說。 “我們研究中的治療方案與多種類型的慢性不完全性脊柱創傷有關,我們希望它也有助于恢復人類脊髓損傷后的運動功能。”

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