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细胞毛孔的发现为数百万脑和脊髓损伤患者带来了希望
来源:网络        作者:佚名        时间:2020-05-20

      科学家发现了一种新的治疗方法,可以大大减少脑和脊髓受伤后的肿胀,每年为全球7500万受害者提供希望。

      人们认为,在治疗此类损伤方面的突破-被称为中枢神经系统(CNS)水肿-具有重大意义,因为当前的选择仅限于使患者陷入昏迷或进行危险的手术。

      脑和脊髓损伤影响所有年龄段。老年人更容易遭受中风或摔倒的伤害,而对于较年轻的年龄组,主要的原因包括道路交通事故和橄榄球,美式足球和其他接触游戏等运动造成的伤害。

      一级方程式赛车手迈克尔·舒马赫(Michael Schumacher)备受瞩目的例子证明了医生目前在治疗此类伤害方面面临的困难。在2013年在瑞士滑雪时摔倒并在岩石上撞到头后,舒马赫因涌入受影响的细胞而使大脑肿胀。他在医学上昏迷了六个月,并接受了复杂的手术,但他的康复一直持续到今天。

      这种新的治疗方法由在英国阿斯顿大学,哈佛医学院(美国),伯明翰大学(英国),卡尔加里大学(加拿大),隆德大学(瑞典),哥本哈根大学(丹麦)工作的国际科学家团队开发)和伍尔弗汉普顿大学(英国),刊登在最新一期的科学杂志《细胞》上。

      研究人员使用一种已经获得许可的抗精神病药-三氟拉嗪(TFP)来改变称为水通道蛋白的细胞中微小水通道“孔”的行为。

      通过对受伤大鼠的治疗进行测试,他们发现那些在创伤部位接受单剂量药物的动物在短短两周内即可恢复完整的运动和敏感性,而未经治疗的动物在六周后仍继续表现出运动和感觉障碍受伤后。

      该疗法通过抵消细胞对因创伤导致的中枢神经系统(大脑和脊髓)中氧气损失的正常反应而起作用。在这种情况下,由于离子的积累,细胞会迅速变得“更咸”,从而导致水通过水通道蛋白涌入,从而使细胞肿胀并向颅骨和脊柱施加压力。这种压力的积累会损坏脆弱的大脑和脊髓组织,破坏从大脑到身体的电信号流,反之亦然。

      但是科学家发现TFP可以阻止这种情况的发生。他们将精力集中在重要的星形星形和脊髓星形细胞上,即星形胶质细胞,他们发现TFP可以阻止称为钙调蛋白的蛋白质与水通道蛋白结合。通常,这种结合作用将水通道蛋白发射到细胞表面,让更多的水进入。通过停止该作用,细胞的渗透性降低。

      传统上,TFP已用于治疗精神分裂症和其他精神疾病的患者。它的长期使用会带来不良的副作用,但是研究人员说,他们的实验表明,单剂量对中枢神经系统水肿患者会产生重大的长期影响。

      由于TFP已获得美国联邦药物管理局(FDA)和英国国家健康与护理卓越研究所(NICE)的许可用于人类,因此可以快速部署为治疗脑损伤的药物。但是研究人员强调,进一步的工作将使他们能够基于对TFP性质的了解,开发出甚至更好的新药。

      根据世界卫生组织(WHO)的数据,每年约有6000万人遭受脑部或脊髓外伤,另有1500万人中风。这些伤害可能是致命的,或导致长期残疾,精神疾病,药物滥用或自我伤害。

      阿斯顿大学生物科学研究小组的罗斯林·比尔教授说:

      “每年,数以百万计的各个年龄段的人,无论是跌倒,事故,道路交通碰撞,运动伤害还是中风,都遭受脑部和脊柱损伤。迄今为止,他们的治疗选择非常有限,在许多情况下,风险很大。

      “这项发现基于对我们细胞在分子水平上如何工作的新理解,为受伤的受害者和他们的医生带来了希望。通过使用已经获准用于人类的药物,我们已经证明了有可能制止肿胀和压力。在CNS中积聚,造成长期伤害。

      “尽管进一步的研究将帮助我们加深理解,但是令人振奋的是,医生很快就会拥有一种有效的,非侵入性的方式来帮助大脑和脊髓损伤患者。”

      伯明翰大学炎症与衰老研究所的Zubair Ahmed博士说:

      “这是目前疗法的重大进步,目前的疗法仅能治疗脑部和脊髓损伤的症状,却无法防止因肿胀而经常发生的神经系统缺陷。重新定位的药物为这些患者和患者提供了真正的解决方案。可以快速转到诊所。”

      伯明翰大学临床科学研究所的Alex Conner博士说:

      “令人惊奇的是,我们研究大脑中微小水通道的工作可以告诉我们有关每年影响数百万人的创伤性脑肿胀的一些信息。”

      哈佛医学院细胞生物学研究员Mootaz Salman博士说:

      “这种新颖的治疗为中枢神经系统损伤患者带来了新的希望,并且具有巨大的治疗潜力。我们的发现表明,它可以在不久的将来以低成本用于临床应用。”

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