如何治療神經受損,普瑞巴林可以?
脊髓損傷能夠導致癱瘓和其他永久性的殘疾,因為被切斷的神經纖維不會再生。兒現在,德國神經退行疾病研究中心(DZNE)的科學家成功地發現了一種抑制分子能夠阻止神經元連接再生。用普瑞巴林(Pregabalin)治療的小鼠奇蹟般的出現了受損的神經元連接再生的現象,而普瑞巴林是一種作用於生長抑制的藥物。神經生物學家Frank Bradke主導了該項目,實驗結果發表在《Neuron》雜誌上。
人的神經元細胞與機體的各個部分相互聯動。通過這種方式信號能從頭部傳遞到腳趾的感覺輸入,而受到的反饋又以相反的方向流回大腦中樞。這種連接能起作用,是因為神經衝動是從神經元傳遞到神經元。所以神經系統的損傷會造成嚴重的後果,特別是發生在大腦或脊髓部分的。因為中樞神經系統的細胞連接是通過軸突的。之前的認為是,當軸突被切斷時,神經是不會再生的。
如何再生神經連接?
要想使神經通路恢復,只能使受損的神經元細胞之間重新連接。也即意味著讓軸突重新生長。但是事實上,軸突的生長只發生在胚胎髮育的早期,這種能力在成年後消失。Bradke教授以及他的同事思考,是否能夠在成人體內重新激活這個過程。」我們假設神經元細胞通過與其他細胞接觸來調整自身的生長,所以不會在生長過程中壓迫其他組織細胞。這也意味著,應該有一個抑制機制,當神經細胞與其他細胞接觸時該機制被激活。」該論文的第一作者Andrea Tedeschi博士說。
搜索基因組發現關鍵基因
在小鼠的細胞培養中,科學家們開始針對能夠調節神經元的生長基因進行廣泛的搜索。」但是這就像在乾草堆中尋找一根針,我們需要根據神經細胞的生長階段,不斷篩選其細胞上的活性基因,所以我們依賴生物信息學。為此,我們與波恩大學的同事們進行了合作。「Bradke說。」最終,我們了確定一個潛在的候選基因,被被稱為Cacna2d2,它對突觸的形成起到一個非常重要的角色,換句話說,是他將神經元之間最終連接起來了。」在進一步的實驗中,研究人員修改了基因的活性例如關閉其基因的表達。最終他們證明Cacna2d2的確能夠影響軸突的生長和神經纖維的再生。
普瑞巴林觸發神經元的生長
Cacna2d2基因編碼一種大分子複合蛋白中的一部分。離子通道蛋白錨定在細胞膜,能夠調節細胞內鈣離子濃度。而鈣離子濃度水平影響細胞過程,例如神經遞質的釋放。所以這些離子通道對於神經元之間的溝通是十分必要的。
在進一步的調查中,研究人員為脊髓受損的小鼠服用了普瑞巴林(PGB),這是一種能夠綁定到鈣離子通道蛋白的藥物。幾個星期後,發現治療之後的小鼠出現了新的神經元連接。
「我們的研究表明,突觸的形成是抑制軸突生長的一個強大的開關。而目前有一個臨床治療用的藥物能控制這個開關。」Bradke教授說。事實上,普瑞巴林已經被用於治療脊髓病變,儘管目前它只是作為發生止痛藥。」普瑞巴林可能在患者治療方面能夠起到神經再生的效果,這在長期看來能為疾病帶來新的治療方法。然而,我們還不清楚。」
這是一種新的機制么?
在以往的研究中,研究人員發現,這項某些抗癌藥物也可引起受損的神經連接再生。在這一過程中,主角是微管生長蛋白的複合物,功能是用來穩定細胞體。當細胞內微管生長較好時,軸突也能更好的形成。所以這些不同的研究結果之間存在相互聯繫么?」目前我們並不知道他們之間是否存在聯繫,「Bradke教授說。」所以在未來的實驗中,我們需要更嚴重的去證明。」
參考文獻:
Andrea Tedeschi, Sebastian Dupraz, Claudia J. Laskowski, Jia Xue, Thomas Ulas, Marc Beyer, Joachim L. Schultze, Frank Bradke.The Calcium Channel Subunit Alpha2delta2 Suppresses Axon Regeneration in the Adult CNS.Neuron, October 2016 DOI:10.1016/j.neuron.2016.09.026
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