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研究人员在脊髓损伤部位发现疤痕的新作用

几十年来,人们一直认为称为星形胶质细胞的形成疤痕的细胞负责在脊髓损伤的整个水平上阻止神经元的再生长,但最近的发现挑战了这一想法。根据一项新的小鼠研究,脊髓损伤后实际上可能需要星形胶质细胞疤痕来修复和再生长。该研究由美国国立卫生研究院(NIH)资助,并发表在《自然》杂志上。

“起初,当我们的早期研究显示,阻止受伤后形成疤痕导致更糟的结果时,我们感到非常惊讶。不过,一旦我们开始专门研究再生长,我们就会确信疤痕实际上可能是有益的。”医学博士,研究的资深作者,加利福尼亚大学洛杉矶分校神经生物学教授Michael V. Sofroniew博士说。“我们的结果表明,疤痕可能只是桥梁,而不是阻碍开发更好的麻痹性脊髓损伤治疗的障碍。”

当大脑或脊髓中的轴突被切断时,它们不会自动恢复原状。例如,脊髓中轴突受损可能导致麻痹。当发生损伤时,星形胶质细胞与来自免疫系统的细胞一起被激活并进入损伤部位,并形成疤痕。通过减少损伤部位的炎症并防止组织损伤扩散,疤痕具有直接的好处。但是,疤痕的长期影响被认为会干扰轴突的再生。

Sofroniew博士的团队使用三种不同的小鼠模型检查星形胶质细胞疤痕对轴突再生的影响,从而能够去除疤痕或防止脊髓损伤后形成疤痕。结果表明,没有星形胶质细胞疤痕,没有再生长。

在另一项小鼠脊髓损伤实验中,Sofroniew博士的研究小组将生长因子(一种刺激轴突生长的特定分子)穿梭到了损伤部位,并发现星形胶质细胞疤痕可促进健壮的再生长。但是,如果研究人员阻止了疤痕的形成,那么再生长就会大大减少。

遗传分析表明,星形胶质细胞和非星形细胞均会释放多种化学物质,参与损伤部位的再生。在这种混合中,Sofroniew博士及其同事发现了阻碍再生长的分子以及支持再生长的分子。

“这项重要的研究为大脑和脊髓的损伤反应的复杂性提供了进一步的证据。它表明形成疤痕的星形胶质细胞支持轴突生长,并表明仅针对阻断这些细胞的治疗方法可能不会增强受损脊髓的再生。”美国国立卫生研究院国家神经疾病与中风研究所的项目负责人Lyn Jakeman博士说。为这项研究提供了资金。

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