神经可能是阻止组织中异常骨骼生长的关键
德克萨斯大学西南研究人员在一项研究中报告称,阻断一种将感觉神经吸引到肌肉骨骼损伤中的分子,可以防止异位骨化(HO),这是一种在愈合过程中软组织中骨骼异常生长的过程。该研究结果发表在自然通讯的研究表明,目前正在临床试验中测试的抑制这种分子以缓解疼痛的药物也可以预防这种具有挑战性的情况。
“异位骨化是一种令人难以置信的使人衰弱的疾病,我们没有真正有效的治疗方法,”研究负责人Benjamin Levi博士说,他是外科副教授,在UT西南儿童医疗中心研究所和查尔斯和简·帕克矿物代谢和临床研究中心工作。“能够防止损伤后发生HO,同时减少疼痛将是向前迈出的重大一步。”
HO发生在大量的患者肌肉骨骼损伤或者接受手术的人。例如,大约20%的初次髋关节置换术患者会出现这种异常的骨骼生长,而对于第二次髋关节置换术,这个数字会上升到80%。HO在大面积烧伤、创伤性肘部损伤、脊髓损伤和骨盆骨折患者中也很常见,这些患者会引起挛缩,限制活动能力。利瓦伊博士解释说,尽管愈合过程中的疼痛是这些损伤和手术的一个明显特征,但目前尚不清楚痛觉神经是否在其发展过程中发挥了作用。
为了调查这个问题,Levi博士和约翰霍普金斯大学的同事Aaron W. James博士共同领导了一个由六个机构的研究人员组成的团队,以确定HO是如何受到影响的感觉神经.使用一个小鼠模型,研究人员观察到,坐骨神经轴突-神经元的长延伸-在HO发生之前生长到损伤部位。当神经轴突不存在时,HO不发生。
为了努力识别将感觉神经轴突吸引到损伤部位的信号,研究人员调查了基因活动,以确定哪些基因可能在损伤后过度或不足地产生蛋白质。他们发现,一种叫做神经生长因子(NGF)的蛋白质的含量在受伤后增加了几倍,它来自血管外部的细胞。因为神经纤维通常和血管走相同的路线,NGF似乎是吸引轴突的灯塔。
果不其然,当研究人员使用基因技术关闭NGF信号在受伤地点,HO没有发展。研究人员通过使用小分子或实验性药物阻断NGF结合的受体TrkA,取得了类似的成功。
Levi博士指出,几种旨在通过阻断NGF来缓解疼痛的药物目前处于第3阶段临床试验在其他机构。这些药物可以通过防止病情发展,在有HO风险的患者中发挥双重作用。
对这项研究做出贡献的其他研究人员包括共同主要作者查尔斯·黄、蔡斯·a·帕加尼、孙宇晓、大卫·m·斯蒂皮恩、迈克尔·索金、卡丽·a·库比亚克、诺艾尔·d·维瑟、侯赛因·a·拉希德、阿曼达·k·胡伯、保罗·s·塞德尔纳和斯蒂芬·w·p·肯普。
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