近日,，Science 刊登了一篇美國西北大學(xué)（Northwestern University）研究人員的最新研究,。結(jié)果顯示，該團隊合成了帶有兩種促進神經(jīng)再生的肽序列的 “超分子肽原纖維支架”,，當脊髓遭受嚴重損傷后,，將其注射到脊髓周圍組織，可以從保護神經(jīng),、血管再生等多個方面幫助修復(fù)受損脊髓,。“我們的研究旨在找到一種可以防止個體在遭受重大創(chuàng)傷或疾病后癱瘓的療法”，該研究的通訊作者,、美國西北大學(xué)材料科學(xué)與工程,、化學(xué)、醫(yī)學(xué)和生物醫(yī)學(xué)工程教授 Samuel Stupp 在接受采訪時說道,， “幾十年來,，這對科學(xué)家來說一直是一個重大挑戰(zhàn)，因為我們身體的中樞神經(jīng)系統(tǒng)，包括大腦和脊髓,，在受傷或退行性疾病發(fā)生后沒有任何顯著的自我修復(fù)能力,。我們將直接向 FDA 尋求批準這種新療法用于人類患者的臨床試驗，這些患者目前的治療選擇很少,?！?/span>這項新的可注射療法，在僅對試驗中的癱瘓小鼠的脊髓周圍組織進行一次注射后,，這些小鼠僅僅在 4 周后就恢復(fù)了行走的能力,。視頻 |“跳舞分子” 修復(fù)嚴重脊髓損傷（來源：Youtube）該突破性療法通過發(fā)送生物活性信號來觸發(fā)細胞修復(fù)和再生，從五個關(guān)鍵方面顯著改善了嚴重受傷的脊髓：（1）被切斷的軸突再生,；(2) 疤痕組織明顯減少,；(3) 髓鞘在細胞周圍重生；(4) 形成功能性血管,，為損傷部位的細胞輸送營養(yǎng),；(5) 更多的運動神經(jīng)元存活下來。治療劑通過調(diào)整分子的運動來起作用,，因此它們可以找到并適當?shù)亟雍喜粩嘁苿拥募毎荏w,。在以液體形式注射后，會立即凝結(jié)成一個復(fù)雜的納米纖維網(wǎng)絡(luò),，形成模擬脊髓的細胞外基質(zhì),。通過匹配基質(zhì)的結(jié)構(gòu)、模擬生物分子的運動并結(jié)合受體信號,，合成材料能夠與細胞進行交流。“神經(jīng)元和其他細胞中的受體不斷移動”,，Stupp 說,，“我們研究的關(guān)鍵創(chuàng)新是控制我們納米纖維內(nèi)超過 100,000 個分子的集體運動，這是以前從未做過的,。通過讓分子移動,、'跳舞’，甚至?xí)簳r跳出這些結(jié)構(gòu),，即超分子聚合物,，它們能夠更有效地與受體連接。”“鑒于細胞本身及其受體在不斷運動,，你可以想象移動得更快的分子會更頻繁地遇到這些受體,，如果分子反應(yīng)遲鈍而不是頻繁地去'social’，它們可能永遠不會與細胞接觸,?！盨tupp 補充道。微調(diào)納米纖維網(wǎng)絡(luò)內(nèi)分子的運動，可以使其更加靈活,，從而對癱瘓小鼠產(chǎn)生更大的治療效果,。另外，研究人員證實,，他們這種增強分子運動的療法在對人體細胞進行的體外測試中表現(xiàn)更好,，顯示生物活性和細胞信號傳導(dǎo)增加。治療劑一旦連接到受體,，移動的分子就會觸發(fā)兩個級聯(lián)信號,，這兩個信號對脊髓修復(fù)至關(guān)重要。一種信號是,，促使脊髓中神經(jīng)元的長尾（稱為軸突）再生,。與電纜類似，軸突在大腦和身體其他部位之間發(fā)送信號,。切斷或損壞軸突會導(dǎo)致身體失去知覺甚至癱瘓,。另一方面，修復(fù)軸突可以增加肢體和大腦之間的交流,。第二個信號是,，促進細胞的增殖，使血管再生,，這些血管為神經(jīng)元和組織修復(fù)的關(guān)鍵細胞提供營養(yǎng),。該療法還誘導(dǎo)髓鞘在軸突周圍重建并減少神經(jīng)膠質(zhì)瘢痕形成，后者是阻止脊髓愈合的物理屏障,。治療完成后,，材料會在 12 周內(nèi)生物降解為細胞的營養(yǎng)物質(zhì)，然后完全從體內(nèi)消失,，不會產(chǎn)生明顯的副作用,。“研究中使用信號模擬了誘導(dǎo)所需生物反應(yīng)所需的天然蛋白質(zhì)。然而,，蛋白質(zhì)的半衰期極短,，而且生產(chǎn)成本高昂，” 該研究的第一作者 Zaida álvarez 博士說,。“我們合成的可傳遞信號的是短的,、經(jīng)過修飾的肽，當成千上萬的肽結(jié)合在一起時,，將存活數(shù)周以提供生物活性,。最終結(jié)果是一種生產(chǎn)成本更低且持續(xù)時間更長的療法。”雖然新療法可用于預(yù)防重大創(chuàng)傷（汽車事故,、跌倒,、運動事故和槍傷）以及疾病后的癱瘓,，但 Stupp 認為潛在的發(fā)現(xiàn) ——“超分子運動” —— 是保持生物活性的關(guān)鍵因素，可應(yīng)用于其他疾病的治療,。“我們在受傷脊髓中成功再生的中樞神經(jīng)系統(tǒng)組織與受中風(fēng)和神經(jīng)退行性疾?。ㄈ?ALS、帕金森病和阿爾茨海默?。┯绊懙拇竽X中的組織相似,，”Stupp 說道，“除此之外,，我們關(guān)于控制分子組裝運動以增強細胞信號傳導(dǎo)的基本發(fā)現(xiàn)可以廣泛應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué),。”“目前,，還沒有觸發(fā)脊髓再生的療法,，” 再生醫(yī)學(xué)專家 Stupp 表示，“鑒于脊髓損傷可能對患者的生活產(chǎn)生巨大影響,，我想解決這個問題,。此外，解決脊髓損傷的新科學(xué)可能會對神經(jīng)退行性疾病和中風(fēng)的治療產(chǎn)生影響,?！?/span>https://www./news/paralyzed-mice-regain-ability-to-walk-after-single-injectable-therapy/
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