據外媒報道,美國科學家開發出一種新型藥物,可以促進細胞再生并逆轉脊椎受傷的實驗鼠癱瘓,使它們在四周治療后能夠再次行走。
美國西北大學的研究人員開發了一種新的可注射療法,利用“跳舞分子”來逆轉嚴重脊髓損傷后的癱瘓和修復組織。
通過發送生物活性信號來觸發細胞修復和再生,這個新突破性療法在五個關鍵方面顯著改善了嚴重受傷的脊髓:(1)神經元被切斷的延伸部分(稱為軸突)再生;(2)再生和修復造成物理障礙的疤痕組織明顯減少;(3)髓鞘,軸突的絕緣層,對有效傳輸電信號很重要,讓其在細胞周圍重組;(4)形成功能性血管,為損傷部位的細胞輸送營養;(5)讓更多的運動神經元存活下來。
治療完成后,注射材料會在12周內生物降解為細胞的營養物質,然后完全從體內消失,沒有明顯的副作用。
這個新突破性療法背后的秘密是調節分子的運動,因此它們可以找到并正確接合不斷移動的細胞受體。以液體形式注射后,該療法立即凝結成一個復雜的納米纖維網絡,模擬脊髓的細胞外基質。通過匹配基質的結構、模擬生物分子的運動,并結合受體信號,合成材料能夠與細胞進行交流。
研究團隊發現,微調納米纖維網絡內分子的運動,使它們更加靈活,從而對癱瘓的小鼠產生更大的治療效果。他們還證實,在對人體細胞進行的體外測試中,增強分子運動的治療配方表現更好,表明生物活性和細胞信號傳導有所增加。
一旦連接到受體,移動的分子就會觸發兩個級聯信號,這兩個信號對脊髓修復至關重要。一種信號促使脊髓中神經元的長尾(稱為軸突)再生。另一方面,修復軸突可以增加身體和大腦之間的交流。第二個信號幫助神經元在受傷后存活。
幾十年來,這對科學家來說一直是一個重大挑戰,因為人體的中樞神經系統,包括大腦和脊髓,在受傷或退行性疾病發生后,沒有任何顯著的自我修復能力。研究人員表示,這項研究旨在找到一種療法,可以防止個體在遭受重大創傷或疾病后癱瘓。研究團隊希望明年可以向美國食品和藥物管理局提出進行人體試驗。
題為Bioactive scaffolds with enhanced supramolecular motion promote recovery from spinal cord injury的相關研究論文發表在《科學》上。
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論文原文:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abh3602