新的药物可以帮助促进大脑修复在多发性硬化症

在将近100万美国人患有多发性硬化症,脂肪物质,使神经中枢神经系统myelin-is损坏。这减缓了来自他们的大脑信号的传播他们的身体的其余部分,导致运动困难,视力问题,认知变化。

临床试验正在测试药物,以实验为基础的研究中所示来刺激新髓磷脂的生产。然而,多发性硬化症患者的大脑中,细胞从血液中有毒元素包围和免疫系统抑制受损髓磷脂的修复,因此尚不清楚的是,药物可以有效的人类。

顿研究院的科学家们的一项新研究由高级调查员怀中Akassoglou博士目前试验表明,许多药物可能不足以促进修复在这些细胞的有毒环境和识别不同的治疗方案,可以改善修复髓磷脂。执行的研究中,与加州大学圣地亚哥分校合作和维也纳大学的奥地利,发表在《大脑》杂志上。

“我们发现一个新的药物,可能被用来刺激髓修复甚至在大脑中的血液有毒的存在泄漏,“Akassoglou解释道,他也是大脑神经与血管的免疫学中心的主任格拉德斯通和加州大学旧金山分校的神经学教授。

大脑中的血液泄漏预防维修

通常,为了恢复绝缘受损的神经,专业修复大脑细胞可以转化为细胞称为寡树突胶质细胞,产生新的髓磷脂。

药物临床试验的目的是促进形成成熟的少突胶质细胞的髓磷脂生产增加。然而,许多这些药物的最初测试在实验室的培养皿中细胞生长,没有考虑这一事实,在疾病、有毒元素也存在于细胞的环境。

在多发性硬化症,一个这样的元素是纤维蛋白原、凝血蛋白泄漏进入大脑。

血泄漏丰富的大脑和脊髓多发性硬化患者,并与脑部扫描建立监测诊断的疾病。Akassoglou之前和她的团队表明,多发性硬化症,纤维蛋白原渗入大脑神经元会导致炎症和损失,并阻塞髓修复。

在这项研究中,研究人员想了解如何克服纤维蛋白原的有害影响。与马克·h·Ellisman博士,国家显微成像研究中心主任(NCMIR)在加州大学圣地亚哥分校,他们开发了一个先进的显微镜技术,允许他们把high-resolving力量和先进的三维成像能力的电子显微镜与光optics-based成像住老鼠的脊髓内。

“我们可以形象血液泄漏和实时跟踪修复细胞,观察髓磷脂的结构在完全相同的地点,所有在同一标本,“说Reshmi Tognatta, Akassoglou博士科学家的实验室和研究的第一作者。

研究人员发现,在多发性硬化症小鼠模型,修复细胞集群在大脑中的血液泄漏地点,纤维蛋白原存在的地方。而是变成myelin-producing细胞,他们变成了星形胶质细胞,一种细胞产生疤痕组织。

“我们现在知道,纤维蛋白原块髓磷脂的生产造成一连串的事件,防止修复细胞转变成髓鞘生产商,迫使他们变成细胞能使疤痕组织,“Tognatta说。“纤维蛋白原决定细胞命运。”

可能的新药物修复髓磷脂

团队决定测试临床试验药物能否克服纤维蛋白原造成的不利影响。为此,他们开发了一种新方法来筛选药物的纤维蛋白原,模仿周围的抑制环境修复细胞。新的试验设计测试不仅新髓磷脂的生产,而且还破坏大脑病变细胞的形成。

“纤维蛋白原把出轨的道路修复细胞,阻止髓磷脂生产、“Akassoglou说。“我们现在可以筛选,在一个试验,药物的疗效为髓修复细胞回到正轨。我们的新分析是理想的药物的发现克服有毒环境损伤。”

科学家们表明,尽管试验药物可能增加髓修复在正常的环境中,他们没有纤维蛋白原在场时有效。

“没有我们测试的药物可以反向纤维蛋白原的影响,”说,其他研究的第一作者,马克彼得森,医学博士,客座科学家Akassoglou的实验室和加州大学旧金山分校的新生儿学副教授。

团队然后测试其他化合物,看看其中的任何一个可能会增加生产的髓磷脂即使在纤维蛋白原的存在。他们发现了一个小分子,不仅能修复细胞变成myelin-producing少突胶质细胞,但也可以阻止他们成为scar-producing星形胶质细胞。他们把两个不同的多发性硬化症小鼠模型化合物,并发现它增加了髓磷脂的生产和防止瘫痪在这些老鼠。

“这种化合物完全克服了纤维蛋白原的影响和恢复髓修复漏水的周围血管,”彼得森说。“即使治疗开始后他们已经生病了,老鼠改善,我们看到迹象表明髓修复快,有神经系统损害较少。”

类似的化合物的科学家正在测试在临床试验中使用的其他迹象表明,到目前为止,他们似乎是安全的。这些化合物可以转化和测试新药在多发性硬化症病人来得比仍然必须经过大规模的开发过程。

在多发性硬化症

格莱斯顿的研究人员发现的小分子可以结合其他药物来帮助更好的修复髓磷脂。团队的调查结果也可以为临床医生提供一个新的选项来提高髓磷脂的生产在存在漏水的血脑屏障在多发性硬化症。

除了那些被诊断为多发性硬化症,这项研究可以帮助更大的患者群其他疾病。

“血管的破坏和存款的纤维蛋白原链接许多神经系统疾病,多发性硬化症和新生儿大脑所以发现在一个领域给了我们很多洞察其他疾病过程,”彼得森说,谁照顾婴儿重症监护的托儿所。“我现在将我们的发现,我们开发的工具应用到研究开发大脑。”

也有越来越多的证据表明,髓鞘损伤在正常老化过程中发挥作用以及阿尔茨海默氏症。的确,Akassoglou团队牵头研究,纤维蛋白原标识为新的阿尔茨海默氏症的认知下降的罪魁祸首。Akassoglou和Ellisman最近还扩大了协作在阿尔茨海默病研究新的拨款的支持。

“这是至关重要的考虑血液泄漏在患病的大脑为了设计治疗可以使一组广泛的患者受益,”Akassoglou说。“我们发现,纤维蛋白原增加患病的大脑,作为有毒炎症和油门踏板作为修复休息。我们正在继续调查其有害影响大脑中,希望我们可以开发有效治疗多发性硬化症和其他破坏性的神经系统疾病。”

“识别和阻止纤维蛋白原的机制有助于大脑和脊髓的主要疾病对我们来说是一个重要目标和领域,“Lennart谬克说,医学博士,主任格莱斯顿研究所的神经系统疾病。”博士。Akassoglou的研究项目开创了这个任务,通过这个开创性的研究打开了新的途径的发展急需的新疗法。”

参考:彼得森马,Tognatta R, Meyer-Franke, et al . BMP受体封锁克服外在remyelination抑制和恢复神经与血管的内稳态。大脑。2021年,(awab106)。doi:10.1093 /大脑/ awab106

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