中國科學家開發出修復獼猴急性脊髓損傷的新療法 有望應用於人體
機體脊髓損傷是最嚴重的且難以治療的人類疾病之一,通常會誘發永久性的機體殘疾,包括肌肉功能喪失、感覺和自主功能喪失等,目前醫學界通過誘導脊髓神經的修復來治療嚴重的脊髓損傷患者,而且近年來科學家們在嚙齒類動物和靈長類動物中進行的相關研究也取得了顯著的成績。
圖片來源:2018 PNAS. DOI:10.1073/pnas.1804735115
近日,一項刊登在國際雜誌PNAS上的研究報告中,來自中國北京航空航天大學等機構的科學家們通過裝載神經營養因子-3(NT3)的殼聚糖開發出了一種成功的療法,能夠有效治療誘導性急性脊髓損傷的獼猴,並能促進其隨後機體的功能恢復。此前研究人員在嚙齒類動物進行的相同療法得到了非常有希望的結果,但本文研究中,研究人員首次在靈長類動物得到了類似的結果,這對於開發適用於人類治療的療法或許具有非常重要的意義。
殼聚糖是來自蝦和其它甲殼累動物甲殼中的一種多糖,其具有一定的醫學用途,能減少出血,並作為一種特殊的抗菌藥物;殼聚糖通常被用作藥物的運輸工具,NT3是一種神經營養因子,其能促進新型神經元和突觸的生長和分化。但脊髓損傷療法和患者的恢復常常受到一系列因素的影響,中樞神經系統中的神經元在最佳的條件下並不容易再生,而且但損傷後其還會被炎性細胞因子和其它因子所抑制。
此前研究人員開發的療法旨在使得損傷後的中樞神經系統環境減少對神經再生的抵觸,儘管研究人員在嚙齒類動物研究中取得了一定的進展,但相關研究結果卻並不能轉化到人類機體中,因此研究人員就希望能將在嚙齒類動物中得到的研究結果轉化到開發針對非人類靈長類動物的療法,鑒於在醫學研究中過度使用靈長類動物的倫理原因,研究人員取消了幾項不太成功的殼聚糖-NT3療法,並且重點關注於最成功的治療手段。
這項最新研究中,研究者將殼聚糖-NT3化合物插入到了成年獼猴體內部分被切斷的胸脊髓的一厘米空隙中,殼聚糖能夠充當基質骨架,其包含並且能在較長一段時間範圍內逐漸釋放NT3進入到機體損傷位點;在嚙齒類動物的研究中,NT3-殼聚糖支架能夠抑制炎性細胞,並且能吸引更多內源性神經幹細胞進行增殖、分化,最終形成神經網路將神經信號傳輸到大腦中。
利用一種無創的組合性療法,包括fMRI、磁彌散張量成像技術和行走運動學分析技術,科學家們就能在獼猴機體中證實上述相似的結果,同時研究者還證實,進行適度的脊髓損傷後療法還能讓獼猴有更好的步行行為,這似乎取決於殼聚糖-NT3的抗炎特性。最後研究者表示,這項研究利用非人類靈長類動物進行研究,為我們將在嚙齒類動物得到的研究結果推向人類療法的開發奠定的堅實的基礎,此外這項研究中研究人員還重點關注了脊髓急性損傷療法的開發,這對於後期用來治療慢性脊髓損傷或許非常重要。(生物谷Bioon.com)
原始出處:
Jia-Sheng Rao, Can Zhao, Aifeng Zhang, et al.NT3-chitosan enables de novo regeneration and functional recovery in monkeys after spinal cord injury. PNAS (2018) doi:10.1073/pnas.1804735115
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