新的手术策略为修复脊髓损伤带来了希望
![Both ventral and dorsal roots have been detached, which is the common scenario clinically, the ventral root is implanted directly into the cord as is dorsal root, but after the ganglion has been cut out. In the final drawing the possible re-established connections and reflex arch are colored. Credit: Thomas Carlstedt and Mårten Risling 新的手术策略为修复脊髓损伤带来了希望](https://scx1.b-cdn.net/csz/news/800a/2017/newsurgicals.png)
英国和瑞典的科学家此前开发了一种新的手术技术,可以在创伤性脊髓损伤后将感觉神经元重新连接到脊髓。现在,他们通过在大鼠身上重现该技术,对该技术在细胞水平上的工作原理有了新的认识,这对设计脊髓本身被切断的损伤的新疗法有影响。
大脑和我们身体其他部位的神经元(神经细胞)通过脊柱相连。在这里,运动神经元而控制肌肉运动的感觉神经元则负责传递疼痛、温度和触觉等感觉信息脊髓.
神经元与脊髓相连的地方,电动机神经元聚集在一起形成一种叫做运动的结构根,而感觉神经元形成感觉根。在创伤性损伤的患者中,这些根可能会被撕裂,导致身体的某些区域失去神经控制。
外科医生可以在它们被撕裂的地方植入运动根,它们通常会成功地重新连接,因为运动神经元可以从脊髓中重新生长到运动根中。然而,这并不适用于更麻烦的感觉根,直到最近外科医生才能正确地重新连接它。伦敦国王学院的研究员尼古拉斯·詹姆斯说:“医生以前认为这种类型的脊髓损伤不可能修复。”“这些撕裂的根部损伤会导致严重的残疾和极度的疼痛。”
令人高兴的是,同样来自伦敦国王学院的Thomas Carlstedt最近帮助开发了一种新的手术技术,可以重新连接感觉根。它包括将原始的感觉神经细胞从脊髓根中切除,并将剩余的感觉神经细胞直接植入脊髓的深层结构中。这个区域被称为背角,它包含次级角感觉神经元通常不会直接连接到感觉根。当研究小组在患者身上尝试这项技术时,某些脊髓反射恢复了,这表明植入的神经元已经与脊柱结合,形成了一个功能性神经回路。
在最近发表于神经学前沿詹姆斯、卡尔斯泰特和其他合作者开始了解植入的感觉根是如何与背角的脊髓连接的。通过了解这一机制,他们希望为其他类型的脊髓损伤患者开发新的治疗方法。
科学家们用脊椎损伤的大鼠模型在细胞水平上研究这一过程。在手术过程中,他们在大鼠身上造成了类似的脊髓损伤,然后使用新技术重新连接感觉根。在手术后12-16周,研究人员通过沿神经元传递电流来评估脊髓修复,以观察它们是否形成了完整的神经回路。然后他们牺牲大鼠,在显微镜下分析神经组织。
电测试表明,神经回路是完整的,根已成功地与脊髓结合。当他们检查组织时,他们发现在背角的一种叫做树突(神经元末端的分支突出)的结构中生长出了小的神经分支。这些细小的分支一直延伸到植入的感觉根中,形成了一个功能性神经回路。
那么,这告诉了我们什么脊髓修复?研究人员希望这种类型的神经生长也可以用于修复其他类型的脊髓受伤.“该战略鼓励新的生长从脊柱神经元可能用于神经系统的其他损伤,”Carlstedt说。例如,科学家们可以利用这一机制,为脊髓本身被切断的损伤设计新的治疗方法,通过植入移植物来鼓励或促进这种类型的神经生长。