瘫痪的小鼠因脊髓损伤再次行走

大多数脊髓损伤的人也会从损伤部位瘫痪，即使绳索没有完全切断。为什么脊髓的幸免的部分不继续工作？波士顿儿童医院的研究人员现在提供了有关为什么这些神经途径保持安静的信息。他们还表明，从系统上鉴于，小分子可以在瘫痪的小鼠中恢复这些电路，从而恢复它们的行走能力。

该研究由Zhigang HE博士领导，在波士顿儿童F.M.柯比神经生物学中心，7月19日在线发布细胞。

“对于这种相当严重的脊髓受伤，这是我们知道的最重要的功能恢复，”他说。“我们看到有80％的小鼠用这种化合物恢复了他们的垫脚能力。”

醒来休眠的脊柱电路

许多想要修复的动物研究脊髓损伤专注于使神经纤维或轴突再生或使新轴突从健康的轴突中发芽。尽管他的实验室和其他人已经实现了令人印象深刻的轴突再生和发芽，但它们对动物的影响产生了影响。运动功能严重受伤后不太清楚。一些研究试图使用神经调节剂（例如5-羟色胺能药物）模拟脊柱电路，但只有短暂的，不受控制的肢体运动。

他及其同事采取了另一种方法，灵感来自硬膜外电刺激策略，这是唯一可有效的脊髓损伤患者的治疗方法。这种治疗将电流应用于脊髓的下部。结合康复训练，它使一些患者能够恢复运动。

他说：“硬膜外刺激似乎会影响神经元的兴奋性。”“但是，在这些研究中，当您关闭刺激时，效果就消失了。我们试图提出一种模仿刺激并更好地理解其工作原理的药理方法。”

他，第一作者Bo Chen及其同事选择了一些已知可以改变神经元的兴奋性并能够越过血脑屏障的化合物。他们通过腹膜内注射将每种化合物分为瘫痪的小鼠。所有小鼠都有严重的脊髓损伤，但有些神经完好无损。每组（加上对照组给定的安慰剂）进行八到十周的治疗。

通过重新激活KCC2抑制抑制作用

一种称为CLP290的化合物具有最有效的作用，使瘫痪的小鼠在治疗四到五个星期后恢复了垫脚能力。肌电图记录表明，两组后肢肌肉是活跃的。停止治疗后两周，动物的步行分数仍高于对照组。副作用最小。

已知CLP290会激活一种在细胞膜中发现的称为KCC2的蛋白质，该蛋白将氯化物从神经元中输送出来。新研究表明抑制神经元在受伤的脊髓中，对于恢复运动功能至关重要。脊髓损伤后，这些神经元产生的KCC2少。结果，他和同事发现，他们无法正确响应大脑的信号。无法处理抑制信号，他们只对兴奋性信号做出反应，告诉他们继续开火。而且由于这些神经元的信号是抑制性的，因此结果在整个脊柱回路中的抑制性信号过多。实际上，大脑的命令告诉四肢移动。

通过恢复具有CLP290或遗传技术的KCC2，抑制性神经元可以再次从大脑中接收抑制信号，因此它们发射较少。研究人员发现，这将整个电路恢复到激发，使其对大脑的输入的反应更快。这具有因受伤而破坏的脊柱回路的效果。

他解释说：“恢复抑制作用将使整个系统更容易兴奋。”

“太多的激发不好，抑制也不好。您确实需要保持平衡。这并不是以前在严格的脊髓损伤中以严格的方式证明这一点。”

联合处理？

他和同事现在正在调查其他充当KCC2激动剂的化合物。他们认为，这种药物，或可能恢复KCC2的基因疗法，可以与硬膜外刺激脊髓损伤后最大化患者的功能。

他说：“我们对这个方向感到非常兴奋。”“我们希望在更临床相关的脊髓损伤模型中测试这种治疗方法，并更好地了解KCC2激动剂的工作方式。”

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