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CareCure
脊髓損傷研究
多年來,科學家和醫生認為,脊髓不能再生。然而,在二十世紀90年代,許多實驗室報告成功進行了動物脊髓的再生。由於周圍神經系統(PNS)能夠再生,而中樞神經系統(CNS)看起來不能,因此人們進行了許多研究,努力去瞭解抑制或促進脊髓重新生長的潛在生物學機制,他們有了驚人的發現,不僅是瞭解了中樞神經系統(CNS)中的神經元和軸突如何生長,而且還發現了成年中樞神經系統損傷後為什麼不能再生。瞭解運作的脊髓和受損脊髓的細胞和分子機制,可以治療方法指路,包括防止繼發性損傷、促進軸突生長穿過受損部位、以及在脊髓和中樞神經系統重新連接重要的神經回路。
過去十年對脊髓損傷(SCI)的研究表明,有效治療必須解決再生的三個主要障礙。
    首先是於損傷部位軸突所處的惡劣環境。 [1]受傷的部位不僅是失去了細胞粘附分子和其他刺激軸突生長的標記物,而且還可能充滿了囊腔,並有細胞隔離將損傷部位當成外周組織對待。第二個障礙是再生需要很長時間。軸突生長速度不會比頭髮快。 [2] 從損傷部位到原來連接的神經元,生長一米或更長。由於這個過程可能需要數月甚至數年,持續提供生長因子的支持是必不可少的。第三,髓鞘或脊髓白質中的幾個分子抑制。其中,特別是一個稱為Nogo的,阻斷它和其受體可刺激再生。 [3-6]已知在脊髓損傷部位聚集、並抑制軸突生長的另一個重要分子是6硫酸軟骨素(CSPG)。據報道在動物實驗用軟骨素酶分解CSPG可刺激脊髓損傷的再生。[7,8]

人們報道了許多不同的治療方法,來克服這些再生障礙。例如,人們報道了各種來源的細胞移植可以生存、增殖和橋接損傷部位。生長因子,特別是神經營養因子的組合,能刺激再生。許多藥物正在研發中,包括Nogo抗體、受體蛋白和Nogo受體拮抗劑。許多研究人員報道細菌酶硫酸軟骨素酶(chase)可以讓軸突再生,並且帶有功能改善。 [9-11]

 

最成功的再生療法需解決了上述所有的障礙。[12]例如,雪旺氏細胞移植和cAMP增強藥物聯合,據報道在大鼠可產生非常顯著的再生和功能恢復。[13] 由人報道骨髓間質幹細胞,與cAMP合用時可更有效促進再生。[14]據報道,軟骨素酶和鋰可刺激大鼠半橫斷脊髓的再生。 [15]



References

1. Reier PJ, et al. Reactive astrocyte and axonal outgrowth in the injured CNS: is gliosis really an impediment to regeneration? In: Seil FJ (ed) Neural regeneration and transplantation. Liss, New York, pp 183-209, 1989

2. Dotti, C.G., et al. The Establishment of Polarity by Hippocampal Neurons in Culture. J Neurosci 8: 1454–1468, 1988

3. Mukhopadhyay G, et al. A novel role for myelin-associated glycoprotein as an inhibitor of axonal regeneration. Neuron 13:757-767, 1994

4. Chen MS, et al. Nogo-A is a myelin-associated neurite outgrowth inhibitor and an antigen for monoclonal antibody IN-1. Nature 403:434-439, 2000

5. Cafferty W. and Strittmatter S. The Nogo–Nogo Receptor Pathway Limits a Spectrum of Adult CNS Axonal Growth. J Neurosci 26:12242–12250, 2006

6. Wang X., et al. Delayed Nogo Receptor Therapy Improves Recovery from Spinal Cord Contusion. Ann Neurol 60:540-549, 2006

7. Bradbury EJ, et al. Chondroitinase ABC promotes functional recovery after spinal cord injury. Nature. 2002, Apr.11;416(6881):636-640

8. Yick LW, Cheung PT, So KF, Wu W. Axonal regeneration of Clarke's neurons beyond the spinal cord injury scar after treatment with chondroitinase ABC. Exp Neurol. 2003 Jul;182(1):160-8

9. Barritt AW, et al. Chondroitinase ABC promotes sprouting of intact and injured spinal systems after spinal cord injury. J Neurosci. 2006 Oct 18; 26(42):10856-67

10. Tester NJ, Howland DR. Chondroitinase ABC improves basic and skilled locomotion in spinal cord injured cats. Exp Neurol. 2008 Feb;209(2):483-96

11. Cafferty WB, et al. Functional axonal regeneration through astrocytic scar genetically modified to digest chondroitin sulfate proteoglycans. J Neurosci. 2007 Feb 28;27(9):2176-85

12. Bunge MB and Pearse DD. Transplantation Strategies to Promote Repair of the Injured Spinal Cord. J Rehab Res Dev 40(S1):55-62, 2003

13. Pearse DD, et al. cAMP and Schwann cells promote axonal growth and functional recovery after spinal cord injury. Nat Med. 2004 Jun;10(6):610-6

14. Kim SS, et al. cAMP induces neuronal differentiation of mesenchymal stem cells via activation of extracellular signal-regulated kinase/MAPK. Neuroreport. 2005 Aug 22;16(12):1357-61

15. Yick LW, So KF, Cheung PT, Wu WT. Lithium chloride reinforces the regeneration-promoting effect of chondroitinase ABC on rubrospinal neurons after spinal cord injury. J Neurotrauma. 2004 Jul;21(7):932-43




 
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