研究人员再生了自主运动所必需的轴突
研究人员第一次清楚地展示了一种关键类型的神经纤维的再生,这种神经纤维在大脑和脊髓之间传播,是自主运动所必需的。加州大学圣地亚哥分校医学院的科学家们在老鼠的脑损伤部位完成了再生,并在4月6日发表在早期在线版的一项研究中进行了描述美国国家科学院院刊(PNAS).
“这一发现建立了一种再生称为皮质脊髓运动轴突的神经纤维系统的方法。在一天内恢复这些轴突是使患者恢复自主运动的重要步骤脊髓医学博士、神经科学教授、加州大学圣地亚哥分校神经修复中心主任、圣地亚哥退伍军人事务卫生系统神经学家Mark Tuszynski说。
皮质脊髓束是一种称为轴突的大量神经纤维的集合,轴突是神经元在大脑和大脑之间的长而细长的投射大脑皮层的大脑还有脊髓,将运动信号从大脑传递到身体。自主运动通过激活位于大脑额叶的上运动神经元而发生,并将其轴突沿脊髓延伸至下运动神经元。下层运动神经元将轴突传送到肌肉细胞。在脊髓损伤中,沿皮质脊髓束的轴突被切断,使下运动神经元在受伤部位下方,与大脑是断开的。
“之前的脊髓损伤研究表明再生Tuszynski说,这是由于皮质脊髓神经元内在的能力有限,无法在损伤后打开允许再生的基因。他补充说,如果没有皮质脊髓轴突的再生,人类是否能实现功能恢复是值得怀疑的。
加州大学圣地亚哥分校的研究小组通过对受损神经元进行基因工程,使其过度表达一种名为脑源性神经营养因子(BDNF)的神经系统生长因子受体,从而实现了皮质脊髓再生。生长因子被递送到受伤大鼠的脑损伤部位。在那里,轴突——因为它们现在表达了trkB, BDNF的受体——能够对生长因子做出反应,并在损伤部位再生。在没有过表达trkB的情况下,没有发生再生。
尽管没有对动物的功能恢复进行评估,但这项新研究首次表明,皮质脊髓系统的再生——通常对治疗没有反应——可以在脑损伤部位实现。
Tuszynski说:“下一步将是在脊髓损伤部位进行试验,一旦我们让受伤的神经元将生长因子受体沿着轴突一路发送到脊髓中。”他补充说,加州大学圣地亚哥分校的研究团队目前正在研究这个问题。“然后,我们将评估皮质脊髓神经纤维的再生是否会导致动物模型的功能恢复和运动恢复。”
这项工作建立在Tuszynski实验室的另一项研究的基础上,该研究发表在2009年2月8日的《美国医学杂志》上自然医学该研究报告称,BDNF也显示出作为一种减少阿尔茨海默病脑细胞损失的疗法的潜力。
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