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药物帮助感觉神经元在小鼠中枢神经系统中再生

导读脊髓损伤会破坏身体和大脑之间的通讯线路,阻碍驱动运动和感觉的信号。中枢神经系统(大脑和脊髓)中受伤的运动和感觉神经元的愈合能力有限,

脊髓损伤会破坏身体和大脑之间的通讯线路,阻碍驱动运动和感觉的信号。中枢神经系统(大脑和脊髓)中受伤的运动和感觉神经元的愈合能力有限,因此在这种损伤中幸存下来的人可能会出现慢性瘫痪、麻木和疼痛。

圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员发现了一种有助于中枢神经系统感觉神经元愈合的药物。神经元周围环绕着保护和滋养它们的支持细胞。在这项研究中,研究人员给感觉神经元受损的小鼠服用了一种名为非诺贝特的药物,该药物已被美国食品和药物管理局批准用于治疗高胆固醇。该药物激活了感觉神经元周围的支持细胞,并帮助它们在接受安慰剂的小鼠中以两倍于感觉神经元的速度再生。该研究可在eLife在线获得。

“当人们想到脊髓损伤时,他们往往会想到瘫痪,但脊髓损伤后的感觉处理和疼痛也存在很多问题,”资深作者瓦莱里亚·卡瓦利博士说,罗伯特 E. 和路易斯F. Dunn 生物医学研究教授和神经科学教授。“解决这些感官问题对改善幸存者的生活质量大有帮助。我们的数据表明非诺贝特有可能激活这些支持细胞并改善恢复,这意味着我们有可能重新利用这种 FDA 批准的化合物来帮助恢复神经损伤后的感觉功能。”

与大脑或脊髓中的神经元不同,身体周围的感觉神经在受伤后会愈合,这就是为什么腿上的伤口不会让部分腿永久麻木的原因。为了理解为什么再生发生在外周神经系统而不是中枢神经系统,Cavalli 研究了一种跨越两个系统的独特细胞类型:背根神经节的感觉神经元。这些神经元的细胞体聚集在一起形成一个称为神经节的结构,位于脊髓外。一条细长的手臂被称为轴突,从每个细胞体向相反的方向分支出来,其中一个分支通过脊髓进入中枢神经系统,另一个分支在下降到体内时成为周围神经系统的一部分。尽管是同一个细胞的两个部分,外周和中央轴突分支在受伤后的反应不同。外围部分比中心部分再生和恢复得更快、更彻底。

Cavalli 和第一作者Oshri Avraham 博士怀疑,两个分支之间再生的差异可能归结为支持细胞对中央轴突分支与外周轴突分支损伤做出反应的行为之间的差异。

为了研究这种可能性,研究人员比较了感觉神经元的外周和中枢分支受伤后神经节中五种支持细胞的基因表达。他们发现,支持细胞中的基因表达模式因它们损伤的神经元部分而异。最值得注意的是,所谓的卫星神经胶质细胞仅在外周轴突分支受伤后才会增加一组称为 PPAR-α 通路的基因的表达,该通路以其在脂肪代谢中的作用而闻名。该通路在中枢轴突分支损伤后没有被打开,实际上在中枢神经系统脊髓损伤后被调低。

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