脊髓損傷是脊柱損傷最嚴重的并發(fā)癥。受損的神經(jīng)纖維可能不再能夠在大腦和肌肉之間傳遞信號，這種再生衰竭通常會導致嚴重和永久性的殘疾，例如脊髓損傷后的截癱或四肢癱瘓，更糟糕的是，這些軸突無法再生。迄今為止，針對脊髓損傷的預防、治療和康復已成為當今醫(yī)學界的一大難題。

2021年11月11日，美國西北大學的研究人員在國際頂尖期刊" Science "上發(fā)表了一篇題為" Bioactive scaffolds with enhanced supramolecular motion promote recovery from spinal cord injury "的研究論文。

該研究開發(fā)了一種新形式的藥物，可以促進脊髓損傷小鼠的細胞再生和逆轉(zhuǎn)癱瘓，使它們在治療后的 4 周內(nèi)再次行走。

研究人員希望最早在明年與美國食品和藥物管理局 (FDA) 商榷，提出人體試驗，盡快造福亟需新療法的患者。

治愈癱瘓是醫(yī)學的長期目標，關于脊髓損傷的其他研究包括使用干細胞制造新神經(jīng)元的實驗性治療，告訴身體產(chǎn)生某些蛋白質(zhì)以幫助神經(jīng)修復的基因治療，或注射蛋白質(zhì)。

在該研究中，研究人員對一些脊髓嚴重受損的小鼠進行實驗，由于現(xiàn)實中那些脊髓損傷的人員并不一定會立即接受治療，研究人員決定延遲一天治療。

一天后，研究人員在傷處附近組織注射一種超分子聚合物材料的醫(yī)療藥劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)這些曾出現(xiàn)過往認知中無法逆轉(zhuǎn)的癱瘓癥狀的小鼠，竟在短短4週后恢復行走。

然后將小鼠放下以檢查治療對細胞水平的影響，該團隊發(fā)現(xiàn)脊髓有顯著改善。被稱為軸突的神經(jīng)元被切斷的延伸部分再生，并且可以作為再生的物理屏障的疤痕組織顯著減少。

更重要的是，一種叫做髓鞘的絕緣軸突層在傳輸電信號方面很重要，它已經(jīng)重新形成，為受損細胞提供營養(yǎng)的血管已經(jīng)形成，更多的運動神經(jīng)元存活下來。

研究顯示，這項突破性療法是注射可發(fā)散生物活性訊號的藥劑，觸發(fā)患處神經(jīng)細胞進行自我修復與再生，整個修復過程有以下幾個階段：

首先是神經(jīng)元軸突再生，接著疤痕組織顯著減少，再者骨髓周邊細胞逐漸復原，下一步則是血管重生，開始為損傷部位的細胞運送營養(yǎng)物質(zhì)，最終更多的運動神經(jīng)元存活。

小鼠的損傷部位內(nèi)，神經(jīng)元軸突（紅色）成功再生

而在治療功效達成后，注入患處的醫(yī)療用物質(zhì)將在12周內(nèi)經(jīng)生物體代謝成細胞的營養(yǎng)物質(zhì)，最終完全自體內(nèi)消失，目前暫未發(fā)現(xiàn)顯著的副作用。

該研究的一個關鍵發(fā)現(xiàn)是，在分子中產(chǎn)生某種突變會加強它們的集體運動并提高它們的功效。

研究人員表示，這是因為神經(jīng)元中的受體自然地處于不斷運動中，增加納米纖維內(nèi)治療分子的運動有助于將它們更有效地與其移動目標連接起來。

據(jù)該團隊稱，這是安全的，因為這些材料會在幾周內(nèi)生物降解并成為細胞的營養(yǎng)物質(zhì)。

研究人員表示，希望在不需要進一步的動物試驗的情況下，迅速直接進行下一步的人體研究，這是因為哺乳動物物種的神經(jīng)系統(tǒng)高度相似。

論文鏈接：

DOI:10.1126/science.abh3602