主基因指挥受损末梢神经的再生
脊髓损伤的一大挑战是脊髓神经元在损伤后没有再生的能力。这就是为什么大多数脊髓瘫痪患者都是永久性的。
因此，科学家倾向于把研究重点放在再生的外周神经元上，即那些从脊柱延伸到手和脚尖端的神经元。身体四肢的外周神经元有再生的能力，帮助人们重新获得一些运动和感觉。
在一项新的研究中，圣路易斯华盛顿大学医学院的科学家们发现了一种与周围神经再生有关的主基因。该基因就像一个主开关，使其他基因像多米诺骨牌一样“打开”。了解这些神经是如何再生的将来可能有助于再生脊髓研究人员说，是神经元。
该研究结果于10月29日发表在该杂志的网站上神经元．
令人惊讶的是，神经生物学副教授、资深作者瓦莱里娅·卡瓦利(Valeria Cavalli)博士已经表明，周围神经的损伤会触发一个主基因，称为缺氧诱导因子1- α，或称为hif -1 α。反过来，这个基因又激活了大约200个与再生有关的基因周围神经．
“关于HIF-1alpha的有趣之处在于，已知它对细胞内的氧气含量非常敏感，”卡瓦利说。“如果氧水平是正常的，没有太多的H1F-1alpha，但在缺氧等应激条件下，有更多的这种基因来保护细胞和生物体免受这种应激。这一认识使我们有机会使用一种非侵入性工具，通过简单地降低氧气水平来提高这一因子的水平。”
在实验室里，卡瓦利在一个塑料培养皿中培养神经元，并在零氧环境中测量神经轴突的再生情况。神经轴突是神经细胞的分支，负责传递神经信号。在其他实验中，研究人员给老鼠施加压力，把它们放在含氧量8%的环境中10分钟，然后放入含氧量约为21%的正常空气中10分钟。他们这样重复了六次。
他们发现，“紧张”的神经元的反应是，连接肌肉的神经轴突(运动神经元)和连接皮肤的神经轴突(感觉神经元)的生长要比那些没有“紧张”的低氧神经元好得多。
“如果你把氧气移走一小段时间，细胞就会认为‘我压力太大了，我必须做点什么!’并开始激活许多基因，让神经开始再生，”她说。
医生们已经在一项针对慢性不完全脊髓损伤患者的研究中使用了类似的技术，这些患者的脊髓受到了损伤，但大脑和脊髓之间存在某种交流，允许有限的感觉和活动。在那项研究中，医生通过在9%的含氧环境中交替进行90秒和典型的21%的含氧环境中交替进行60秒，持续15个周期，来鼓励运动的恢复。他们的想法是对未受损伤的神经元施加“压力”，看看这是否能改善它们的功能。
Cavalli的团队希望低氧环境也能刺激受损神经元开始再生并促进恢复。
卡瓦利只是在显微镜下看到了神经轴突的生长。她希望继续努力找到正确的平衡，并回答以下问题:氧气减少真的有益吗?时间限制呢?小鼠的功能恢复是否更快、更好?
她说:“我们希望，这是我们未来研究的一部分，缺氧疗法也可以唤醒脊髓中受损的神经元，开始重新生长轴突。”
卡瓦利说，在多米诺骨牌链的顶端发现hif -1 α令人惊讶。
“这是令人兴奋的发现，你可以用一些东西来操纵神经生长，既简单又无创，就像控制氧气环境，”她说。“这可能是我们可以用来治疗神经损伤的东西，并试图得到神经元开始再生。”
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