新研究为长期瘫痪患者带来希望,可恢复部分肢体功能

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新研究为长期瘫痪患者带来希望,可恢复部分肢体功能
麻省理工科技评论 2018-12-04

2018-12-04

11 月 27 日,Nature Communications 上发表了一项突破性研究,来自凯斯西储大学(Case Western Reserve University)医学院的研究人员,在长期脊髓损伤的动物模型中,发现脊髓创伤对呼吸和肢体功能的长期破坏性影响是可逆的。
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11 月 27 日,Nature Communications 上发表了一项突破性研究,来自凯斯西储大学(Case Western Reserve University)医学院的研究人员,在长期脊髓损伤的动物模型中,发现脊髓创伤对呼吸和肢体功能的长期破坏性影响是可逆的。

全世界有数百万人长期受脊髓损伤的影响,每年新增的脊髓受损患者高达 50 万例,其中大部分源于车祸或跌倒。最严重的脊髓损伤会导致患者完全瘫痪,并且有超过一半的患者呼吸能力受到严重影响。

11 月 27 日,Nature Communications 上发表了一项突破性研究,来自凯斯西储大学(Case Western Reserve University)医学院的研究人员,在长期脊髓损伤的动物模型中,发现脊髓创伤对呼吸和肢体功能的长期破坏性影响是可逆的。

新研究为长期瘫痪患者带来希望,可恢复部分肢体功能

这项新研究还描述了一种潜在的治疗方案,该方案有助于重新唤醒某些特殊类型的神经细胞,使其能够在受损的脊髓内再生轴突。在第二颈椎半切断的脊髓损伤大鼠中,经过治疗后切断侧隔膜功能完全恢复,部分前肢功能也得到恢复,并在治疗结束后 6 个月内完全维持治疗的恢复效果。

“这是我们第一次在高颈椎、长期脊髓损伤引起的瘫痪模型中,永久性地恢复呼吸功能和一些前肢功能。尤其是在啮齿动物模型中接近一生的瘫痪后,呼吸能够得以迅速完全恢复。”美国凯斯西储大学医学院神经科学教授 Jerry Silver 博士说。

该治疗利用身体的先天能力,在损伤处下方那些保持完整的神经细胞亚群中,会非常缓慢地生出新的轴突分支,但是这些新分支的活性往往被称为蛋白聚糖的抑制分子完全扼杀。

Silver 博士说,“我们的治疗策略就是使用简单的一次性注射软骨素酶,这种酶能够分解抑制性蛋白聚糖分子。将酶注射到脊髓内神经细胞驻留处,新生的轴突分支会延伸到横膈膜和前臂。”

有趣的是,在脊髓损伤不久后的动物治疗中,该酶仅略微帮助恢复了神经生长,功能恢复也几乎很小,但是在受伤较长期的动物治疗中,该酶的治疗效果明显更好。

脊髓受伤长期瘫痪的大鼠治疗后短短一周内,新的神经生长开始恢复已经沉默数月的横膈膜功能。长期治疗的大鼠中,有 70%使得他们的前肢能够移动,而相比之下,对照组动物中这一比例只有 30%。

“令人惊讶的是,该治疗在长期瘫痪阶段比在受伤后急性阶段更好更有效。”Silver 博士说。也就是说,动物瘫痪的时间越长,酶的恢复作用就越大。

研究人员发现,即使脊髓损伤后瘫痪时间长达一年半,治疗仍对大鼠的横隔膜有效,治疗一周后,60%的动物能够改善横膈膜功能。两周后,每只瘫痪很久的大鼠都表现出了横膈膜功能改善。

新研究为长期瘫痪患者带来希望,可恢复部分肢体功能

(图片来源:californiainjuryattorneys.com)

更有趣的是,将大鼠暴露于短暂的低氧水平,也就是一种称为急性间歇性缺氧的呼吸治疗时,更加有助于神经恢复生长,从而提供额外的益处。然而,Silver 的研究小组发现,当用酶和过量的呼吸治疗对大鼠进行治疗时,曾经瘫痪的大鼠横膈膜功能产生了混乱。

研究人员猜想,高度异常的活动可能是身体释放抑制分子以防止脊髓神经轴突再生的原因。研究人员现在也正在努力优化联合治疗,以最大限度地恢复瘫痪患者,尤其是前肢的功能。

“我们的数据说明了严重脊髓损伤后几个月到几年内,基本运动系统功能恢复是相比容易的,”Silver 说。“我们研究中的治疗方案与多种类型的不完全性长期脊柱损伤相关,因此我们希望它可以帮助恢复人类脊髓损伤后的运动功能恢复。”

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