加州大学洛杉矶分校，哈佛大学和瑞士联邦理工学院的神经科学家已经确定了一种三管齐下的治疗方法，可以触发轴突 - 连接神经细胞并使它们能够交流的微小纤维 - 在啮齿动物脊髓损伤后重新生长。结果最近发表在Nature上。
轴突不仅通过疤痕生长，还可以通过受损组织传递信号。如果研究人员能够在人体研究中产生类似的结果，那么这些研究结果可能会导致脊髓损伤患者重新开始轴突连接的治疗，从而可能恢复功能。
“我们的想法是提供一系列三种截然不同的治疗方法，并测试这种组合是否可以刺激断开的轴突再次穿过受损脊髓的瘢痕，”主要作者，大卫格芬学院神经生物学教授Michael Sofroniew说。加州大学洛杉矶分校医学。“以前的研究分别测试了三种治疗中的每一种，但从未在一起。这种组合被证明是关键。“
当人们伤害脊髓时，它会损伤轴突并阻止大脑向损伤部位下方的神经元发送信号。这导致瘫痪和其他神经功能的丧失，例如膀胱控制和手部力量。加州大学洛杉矶分校的方法可以提供解决这一问题的第一步。
根据Sofroniew的说法，数十年的研究表明，人类的神经纤维需要三种生长方式：基因编程以开启轴突生长;纤维捕获和生长的分子途径;以及一系列蛋白质“面包屑”，刺激轴突向特定方向生长。
当人类在子宫中发育时，所有这三种情况都是活跃的。出生后，这些过程关闭，但控制生长计划的基因仍在睡眠中。Sofroniew的目标是重新唤醒这些基因，然后采用三管齐下的方法重新启动整个过程。
首先，研究人员通过注射包装在无害病毒中的治疗方法重新激活了小鼠脊髓中的神经细胞，这种病毒最初是在哈佛大学神经科学家何志刚的实验室中开发出来的。
两周后，加州大学洛杉矶分校的研究小组麻醉了动物并断开了脊髓下部的轴突。只有啮齿动物的后腿受到影响，他们仍然可以移动和吃东西。
在受伤后两天，该团队对病变进行了第二次治疗，以创建轴突更喜欢生长的新途径。最后，研究人员发布了第三组称为化学引诱剂的分子。轴突寻找这些化学“面包屑”，它们提供目标目的地 - 在这种情况下，脊髓组织残留在伤口的另一侧。
当Sofroniew和他的同事检查接受三部分治疗的小鼠组织时，他们兴高采烈。“不仅轴突在疤痕组织中生长得很好，”Sofroniew说，“但是许多纤维也渗透到病变另一侧的剩余脊髓组织中，并与那里的神经元建立了新的联系。”
没有经历的动物联合治疗在损伤病灶上没有表现出轴突再生。为了测试该发现的可重复性，该团队在加州大学洛杉矶分校的小鼠和瑞士神经科学家Gregoire Courtine实验室的大鼠中多次重复实验。结果证明同样稳健。
当他们测试活体动物中新生的轴突是否可以进行电活动时，团队成员又获得了惊喜。“当我们在损伤部位上方以低电流刺激动物的脊髓时，再生轴突在病变部位下进行了20%的正常电活动，”Sofroniew说。“相比之下，未经治疗的动物没有表现出来。”
尽管有发现表明新形成的连接可以在伤口上传递信号，但是啮齿动物的移动能力没有改善。据Sofroniew说，这并不出人意料。“我们希望这些再生轴突的行为就像在发育期间新生长的轴突一样 - 它们不会立即支持协调功能，”Sofroniew说。“就像新生儿必须学会走路一样，受伤后再生的轴突需要进行训练和练习才能恢复功能。”
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