受伤后三管齐下的治疗提高了轴突的生长和功能

加州大学洛杉矶分校的神经科学家,哈佛大学和瑞士联邦理工学院已经确定了一个三管齐下的治疗触发神经细胞轴突-微小的纤维联系和交流使他们在啮齿动物脊髓损伤后再生。结果最近发表在自然。

轴突生长不仅通过伤疤,他们也可以传递信号受损组织。

如果研究人员能产生类似的结果在人类研究中,研究结果可能导致治疗再生轴突连接在脊髓损伤患者,可能恢复功能。

”的想法是提供一个序列三种非常不同的治疗方法和测试组合是否可以刺激断开连接的轴突再生在脊髓受伤的疤痕,”主要作者迈克尔•Sofroniew说神经生物学教授在加州大学洛杉矶分校的大卫格芬医学院。“先前的研究分别测试了三种治疗方法,但从未在一起。结合被证明是关键。”

当人们伤害他们的脊髓,它损害神经元轴突和阻止大脑发送信号低于损伤部位。这导致瘫痪和其他神经系统功能的损失,如膀胱控制和手的力量。加州大学洛杉矶分校的方法可以解决这个问题的第一步。

根据Sofroniew,几十年的研究表明,一个人的神经纤维的生长需要三样东西:遗传编程开关在轴突的生长;纤维的分子途径抓取和成长;和一串蛋白质“面包屑”,促进轴突生长在一个特定的方向。

所有这三个条件是活跃在人类发展在子宫里。出生后,这些进程关闭,但基因控制程序仍睡在体内生长。Sofroniew的目标是唤醒这些基因,然后重新启动整个过程与三管齐下的方法。

首先,研究人员在小鼠的脊髓神经细胞激活通过注射治疗打包在无害的病毒首次在中国的实验室,他开发的,哈佛大学的神经学家。

两周后,加州大学洛杉矶分校的团队麻醉动物和断开连接的轴突较低的脊髓。只有啮齿动物的后腿受到影响,他们仍然可以移动和吃。

受伤后两天,团队管理的第二个治疗到损伤轴突喜欢增长创造新的途径。最后,研究人员发布了第三组被称为chemo-attractants分子。轴突寻找这些化学“面包屑”,提供一个目标目的地——在这种情况下,脊髓组织剩下的另一边受伤的疤痕。

当Sofroniew和他的同事研究了老鼠的组织经历了由三部分组成的治疗,他们欢呼雀跃。

“不仅有轴突通过疤痕组织强劲增长,“Sofroniew说,“但很多纤维也渗透到剩下的另一侧脊髓组织神经元的损伤,使新连接。”

动物不接受联合治疗都没有展现整个损伤损伤轴突再生。

测试发现的再现性,团队多次重复了这个实验在加州大学洛杉矶分校的老鼠和老鼠在瑞士的格雷瓜尔·库尔蒂纳神经科学家的实验室。结果证明同样强劲。

团队成员会收到另一个惊喜当他们测试是否新生轴突在活的动物可以进行电活动。

“当我们刺激动物的低电流以上的脊髓损伤的网站,进行20%的正常的电活动在再生的轴突损伤,“Sofroniew说。“相比之下,未经处理的动物表现出没有。”

尽管该发现表明新成立的连接可以进行信号在受伤,啮齿动物的能力没有提高。根据Sofroniew,这在意料之中。

“我们希望这些轴突再生的轴突会像新发展在开发过程中——他们不立即支持协调功能,“Sofroniew说。“就像一个新生的必须学会走路,轴突损伤后再生需要训练和实践才能恢复功能。”

研究小组将进一步探索如何培训新有线电路恢复运动。

这篇文章被转载材料所提供的加州大学洛杉矶分校健康。注:材料可能是长度和内容的编辑。为进一步的信息,请联系引用源。

参考:
安德森,m。奥谢,t . M。Burda j·E。Ao, Y。Barlatey, s . L。伯恩斯坦,a . M。,。Sofroniew, m . v . (2018)。需要增长助理员推动在完整的脊髓损伤轴突的再生。自然。doi: 10.1038 / s41586 - 018 - 0467 - 6