据外媒报道,美国科学家开发出一种新型药物,可以促进细胞再生并逆转脊椎受伤的实验鼠瘫痪,使它们在四周治疗后能够再次行走。
美国西北大学的研究人员开发了一种新的可注射疗法,利用“跳舞分子”来逆转严重脊髓损伤后的瘫痪和修复组织。
通过发送生物活性信号来触发细胞修复和再生,这个新突破性疗法在五个关键方面显着改善了严重受伤的脊髓:(1)神经元被切断的延伸部分(称为轴突)再生;(2)再生和修复造成物理障碍的疤痕组织明显减少;(3)髓鞘,轴突的绝缘层,对有效传输电信号很重要,让其在细胞周围重组;(4)形成功能性血管,为损伤部位的细胞输送营养;(5)让更多的运动神经元存活下来。
治疗完成后,注射材料会在12周内生物降解为细胞的营养物质,然后完全从体内消失,没有明显的副作用。
这个新突破性疗法背后的秘密是调节分子的运动,因此它们可以找到并正确接合不断移动的细胞受体。以液体形式注射后,该疗法立即凝结成一个复杂的纳米纤维网络,模拟脊髓的细胞外基质。通过匹配基质的结构、模拟生物分子的运动,并结合受体信号,合成材料能够与细胞进行交流。
研究团队发现,微调纳米纤维网络内分子的运动,使它们更加灵活,从而对瘫痪的小鼠产生更大的治疗效果。他们还证实,在对人体细胞进行的体外测试中,增强分子运动的治疗配方表现更好,表明生物活性和细胞信号传导有所增加。
一旦连接到受体,移动的分子就会触发两个级联信号,这两个信号对脊髓修复至关重要。一种信号促使脊髓中神经元的长尾(称为轴突)再生。另一方面,修复轴突可以增加身体和大脑之间的交流。第二个信号帮助神经元在受伤后存活。
几十年来,这对科学家来说一直是一个重大挑战,因为人体的中枢神经系统,包括大脑和脊髓,在受伤或退行性疾病发生后,没有任何显着的自我修复能力。研究人员表示,这项研究旨在找到一种疗法,可以防止个体在遭受重大创伤或疾病后瘫痪。研究团队希望明年可以向美国食品和药物管理局提出进行人体试验。
题为Bioactive scaffolds with enhanced supramolecular motion promote recovery from spinal cord injury的相关研究论文发表在《科学》上。
前瞻经济学人APP资讯组
论文原文:
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abh3602