氧气能促进血液流动，恢复脊髓损伤的更多功能

阿尔伯塔大学的一项新发现将从根本上改变我们对脊髓损伤后脊髓功能和康复的看法。神经科学家发现，在脊髓损伤(慢性缺血)后很长一段时间内，大鼠的脊髓血流量意外受损，而改善血流量或简单地吸入更多氧气可以持久改善脊髓氧合和运动功能，如行走。

之前的研究表明血液流动在受伤部位暂时中断，很快又恢复了，人们或多或少认为血液流伤口以下是正常的。事实证明这是错误的。

“这是我们第一次证明脊髓损伤(SCI)导致慢性的血液流动不畅和缺氧神经网络联合首席研究员卡里姆·福阿德说，他是康复医学学院教授和加拿大脊髓损伤研究主席。“通过提高脊髓中的氧气，我们可以改善身体不同部位的功能，重新建立活动。”

发表在自然医学2017年5月1日，该研究证明了脊髓损伤后的慢性缺血性缺氧(缺乏血液和氧气)，以及血液流动在运动障碍的病因和治疗中如何发挥关键作用。简单地说，这可能意味着在不久的将来，脊髓损伤后停止工作的身体部分可以恢复活动和能力。

这一发现，就像科学界的大多数“顿悟时刻”一样，是偶然发生的。该研究的第一作者、康复科学博士后李亚庆(Celia)和康复医学院的联合首席研究员兼教授戴维·贝奈特(David Bennett)在显微镜下观察了一只大鼠受伤的脊髓，注意到毛细血管在应用膳食氨基酸(如色氨酸)时发生了收缩。

“我想，‘为什么毛细血管会收缩，而传统上动脉是主要的收缩血管，为什么血液中循环的膳食氨基酸会导致这些收缩?’”班尼特说。“这太奇怪了，你吃的东西竟然会影响脊髓的血液流动。”所以他们开始回答这些问题。

李、班尼特和福阿德发现，将膳食氨基酸转化为微量胺的AADC(芳香氨基酸脱羧酶)酶在包裹毛细血管的特殊细胞(称为周细胞)中上调。出乎意料的是，这些在周细胞中产生的微量胺导致它们收缩，压迫毛细血管，减少血液流动。这一惊人的发现使他们对脊髓下的血流和氧合进行了基本测量，从而发现了慢性缺血性缺氧。他们推断脊髓损伤后毛细血管被这些周细胞过度收缩，因为有充足的色氨酸供应。所以他们决定尝试阻断AADC来改善血液流动。

“由于损伤部位下方的血液流动受到损害，在缺氧的情况下，神经元网络的功能很差。所以我们阻断了AADC酶，发现它改善了损伤下方网络的血液流动和氧合，”班尼特说。“更重要的是，这可以让动物产生更多的肌肉活动。”

作为阻断大鼠脊髓中AADC酶的另一种治疗方法，神经科学家将动物暴露在更高水平的氧气中，甚至他们也惊讶地看到接下来会发生什么。

“老鼠可以走得更好!”福阿德说。“氧气的变化恢复了功能，尽管是暂时的。”

尽管研究小组知道他们的发现可能会对神经科学、康复和脊髓领域产生重大影响受伤，他们很快就会提到免责声明。

“在治疗和帮助患者康复方面，还有很长的路要走脊髓损伤福阿德说。“但这一发现帮助我们以一种前所未有的方式了解脊髓损伤的病因。我们现在可以设计出改善的治疗方法血产生长期的脊髓损伤后康复。

即使是简单的疗法，如运动或呼吸，也可能在预防长期缺氧和脊髓损伤方面发挥作用。这是朝着正确方向迈出的微小但重要的一步，源于对脊髓中一种晦涩酶的研究——这就是基础科学的美妙之处。”