加巴喷丁可能促进中风后的功能恢复
在老鼠身上进行的一项新研究表明,目前用于控制癫痫发作和减轻神经痛的药物加巴喷丁(gabapentin),可能通过帮助大脑未受损一侧的神经元承担丢失细胞的信号传递工作,来增强中风后的运动恢复。
这些实验模拟了人类的缺血性中风,当血栓阻断血液流动,受影响的大脑区域的神经元死亡时,就会发生缺血性中风。
结果显示,中风后每天加巴喷丁治疗六周,可以恢复动物上肢的精细运动功能。研究人员发现,停止治疗后,功能恢复也在继续。
俄亥俄州立大学的研究小组此前发现,加巴喷丁可以阻止一种蛋白质的活动,这种蛋白质在大脑或大脑受伤后表达水平升高脊髓会阻碍轴突的重新生长,轴突是传递信息的神经细胞体的细长延伸。
“当这种蛋白质含量高时,它会干扰神经系统的恢复,”主要作者、俄亥俄州立大学医学院神经科学助理教授安德里亚·特德斯基说。
“想象这种蛋白质是刹车踏板,而恢复是油门踏板。你可以踩油门,但只要你同时踩刹车,就不能加速,”特德斯基说。“如果你开始抬起刹车踏板并持续踩下油门,你就能真正加快恢复速度。我们认为这是加巴喷丁对神经元的作用,而非有贡献神经细胞这将深入到这一过程中,使其更加有效。”
这项研究今天(2022年5月23日)发表在杂志上大脑.
这项工作建立在2019年的一项研究基础上,特德斯基的实验室在小鼠身上发现加巴喷丁有助于恢复脊髓损伤后的上肢功能。
缺血性中风后的主要治疗重点是尽快重建大脑中的血液流动,但这项研究表明加巴喷丁在急性阶段没有作用:无论是在中风后一小时还是一天开始治疗,恢复结果都是相似的。
相反,这种药物的效果在特定的运动神经元中很明显,这些神经元的轴突将信号从中枢神经系统传递到身体,告诉肌肉运动。
研究人员观察到,在研究小鼠中风后,大脑未受损或对侧一侧的神经元开始长出轴突,这些轴突恢复了上肢自主运动的信号,这些信号在中风后因神经元死亡而消失。这就是可塑性的一个例子,即中枢神经系统修复受损结构、连接和信号的能力。
“哺乳动物的神经系统有一些内在的自我修复能力,”Tedeschi说,他也是俄亥俄州立大学慢性脑损伤项目的成员。“但我们发现,这种自发可塑性的增加不足以推动恢复。在这个实验模型中,功能缺陷并不是很严重缺血性中风但他们坚持不懈。”
受伤后的神经元倾向于变得“过度兴奋”,导致过度的信号传递和肌肉收缩,可能导致不受控制的运动和疼痛。虽然神经受体蛋白alpha2delta2有助于中枢神经系统的发育,但它在神经元损伤后的过度表达意味着它在不适当的时间对轴突的生长进行了抑制,并导致了这种有问题的过度兴奋性。
这就是加巴喷丁起作用的地方:抑制阿尔法2delta1/2亚基并使中风后发作中枢神经系统维修以协调的方式进行。
“我们用药物阻断了受体,并问,会发生更强的可塑性吗?答案是肯定的,”特德斯基说。
特德斯基说,由于一种暂时抑制新回路的技术逆转了恢复的行为迹象,研究结果表明,这种药物可以使受损神经系统的状况正常化,以一种功能上有意义的方式促进皮层重组。
与没有接受加巴喷丁治疗的对照组小鼠相比,接受6周每日加巴喷丁治疗的小鼠前肢恢复了精细运动功能。研究人员观察到,在停止治疗两周后,患者的功能持续改善。
特德斯基说:“这证实了神经系统的功能变化得到了巩固。”
加巴喷丁似乎对中风患者大脑中影响信息传递时间的非神经元细胞也有影响。检查他们的活动后药物治疗这表明这些细胞可以动态地改变它们的行为,以响应突触通信的变化,进一步使轴突的顺利发芽,以补偿失去的神经元。
研究小组仍在继续研究中风康复的机制,但特德斯基说,研究结果表明加巴喷丁有望成为一种治疗中风的策略中风修复。
孙文静等,Gabapentinoid治疗促进小鼠脊髓损伤后皮质脊髓可塑性和再生,临床研究杂志(2019)。DOI: 10.1172 / JCI130391