棍子和石头可能会折断骨头，但要使其愈合，就需要产生一种蛋白质信号，从而刺激整个受伤区域的重要神经细胞或神经元的生成，生长和扩散。这是约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins Medicine)最近进行的一项研究的发现，该研究使用小鼠来演示人类骨折修复过程中可能发生的情况。
医学博士Aaron W. James博士说：“更好地了解神经细胞在骨骼中的工作方式，可以促进神经元再生疗法的发展，这种疾病通常会造成神经损伤，例如糖尿病性神经病。约翰·霍普金斯大学医学院病理学副教授，《临床研究杂志》中所述研究的共同资深作者。
他补充说：“通常，患有这些疾病的人在骨骼修复上也有问题。”
从本质上讲，科学家说，他们在小鼠中的研究结果表明，在骨折点，两种蛋白结合在一起以发出信号，一种蛋白称为原肌球蛋白受体激酶-A(TrkA)，另一种称为神经生长因子或NGF。开始神经支配，神经供应，以及随后的新骨骼。他们说，这个过程可能类似于人体骨骼修复的机制。
“我们表明，当从手术中去除TrkA以及相应的NGF时，不仅在神经支配方面显着减少，而且对于成功地从骨折中恢复至关重要的三个后续活动也显着减少：血管形成，生产合成骨细胞和新骨的矿化”，詹姆斯说。“实际上，这些骨修复指标的总体下降幅度在60%至80%之间。”
NGF最早在1950年代被发现，现在已知它指导整个神经元的生长，维持，增殖和保存。当包括骨骼在内的组织由于受伤或疾病而感到疼痛时，它还可以帮助神经元提醒大脑。詹姆斯说，研究这种联系是导致研究人员怀疑NGF可能在骨骼修复中起关键作用的原因。
约翰·霍普金斯大学研究员，共同资深作者托马斯·克莱门斯(Thomas Clemens)说：“近年来，当制药公司开发并进行抗NGF药物的人体试验以减轻关节炎和其他疾病引起的疼痛时，他们发现许多患者患有异常的骨折。”博士“大约在同一时间的其他研究表明，具有罕见基因突变的儿童骨骼在防止TrkA产生后可能无法正常愈合，这表明该信号通路与骨骼修复机制之间存在联系。”
Clemens等人在2016年进行的一项研究提供了一些最初的证据，即NGF在小鼠长骨发育过程中会促进神经向内生长，而如果没有它，则会妨碍适当的骨骼形成。当前的研究旨在更好地定义NGF-TrkA信号可能如何参与。
为了实现这一目标，James，Clemens及其同事研究了尺骨应力性骨折的小鼠，尺骨相当于人类手臂中两根骨头的细小和长。
对于他们的实验组，研究人员使用了两种不同的方法来阻止修复过程中的神经向内生长。对一组小鼠进行遗传育种，使其对TrkA无反应，并给予一种可通过该蛋白质使化学信号失活的药物。第二组小鼠被给予杀死神经纤维的药物。
詹姆斯说：“在缺乏TrkA信号传导的小鼠中，出现在骨折部位的神经纤维数量显着减少，与对照组的正常功能小鼠相比减少了多达80%。”“我们还看到成骨细胞(骨生成细胞)减少，反过来，新骨的矿化减少了。”
他解释说：“这些结果表明，骨折的修复确实取决于表达TrkA的神经纤维所指导的神经信号传导。”
研究人员接下来的计划是研究NGF-TrkA信号通路和由此产生的骨骼修复过程在处理骨节段而不是断裂时如何反应。
克莱门斯说：“这将帮助我们了解与小鼠骨骼修复有关的信号是否以与小应力骨折类似的方式控制了更大或更广泛损伤的过程。”
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