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著名体操冠军、原中国女子体操队队员桑兰在17岁训练时,不慎坠落导致脊髓损伤,至今仍在瘫痪。中国内地男演员谷智鑫也曾在演戏时摔伤导致脊髓损伤。著名演员克里斯托弗·里夫(ChristopherReeve)则因骑马意外事故导致全身瘫痪。
对于大多数人来说,脊髓损伤可能还比较陌生。但是,车祸、高空坠落、滑雪事故等都是脊髓损伤的主要原因。在人类脊髓损伤患者中,有些病人可以自发缓慢恢复,而有些人则会完全瘫痪。
在进行大量研究之后,人们发现绝大部分患者的脊髓损伤部位并不是完全的断裂,有些甚至损伤较小。但是,仍有至少一半以上的患者完全失去损伤部位以下的运动功能。
导致这一个体差异的主要原因,很大程度上可能是因为部分患者尤其是严重损伤患者出现了继发性损伤,导致体内残留神经元轴突不断遭受摧残。此外,残留的脊髓还会出现神经环路紊乱、功能丧失等问题。
研发双功能智能纳米药物,能发挥神经保护和神经调控的双重作用
针对这一现象,浙江大学教授王绪化团队开展了一项研究。他们发现至少有两个主要病理过程阻止了这些残留神经回路的功能。
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王绪化(来源:王绪化)
一般来说,创伤性损伤导致的细胞死亡和血管破裂,会引发炎症和细胞毒性因子(例如活性氧)的产生,这一过程也被称为继发性损伤,这会进一步破坏原发损伤中未受损伤的脊髓连接,进而加剧功能缺陷。
其次,那些在脊髓损伤之后残留下来的神经元,其兴奋性会因损伤而产生巨大改变,进而会破坏受损脊髓神经回路的整体平衡。
近年来,基于神经调控疗法的脑-脊髓接口设备,在康复治疗上取得了不错的成绩。
但是,这类脑-脊髓接口设备往往价格昂贵而且需要私人订制,普通患者很难负担得起。同时,外接植入电极也存在诸多手术难题以及后续设备维护难题,因此真正成功的案例寥寥无几。
最重要的是,王绪化发现绝大部分损伤患者在损伤初期,往往无法应用此类产品,这让损伤初期的治愈可能性几乎为零。而在此前已有学者开始研究更加适合早期治疗,且更加具有推广价值的药物治疗方式。
年,美国哈佛医学院何志刚院士和江苏南通大学顾晓松院士团队联合报道了一类KCC2激动剂CLP,在特殊小鼠的脊髓双半切模型上,该激动剂可以促进脊髓损伤后的功能恢复。
更重要的是这项研究发现:针对抑制性神经元上的KCC2离子通道靶标,是此类药物作用的关键。
尽管取得了一定成功,但是CLP类药物如何实现靶向抑制性神经元?以及在更接近真实的创伤性脊髓损伤模型中能否起效?这些问题依然没有答案。
此外,这些针对神经调控的药物,并不能在损伤初期给予足够的神经保护。