拿什么“拯救”你, 我们的脊髓?

----Neuroscience Bulletin 2013年第4期出版“脊髓损伤和修复”专辑

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古云:脊者,背吕也。生理上,“脊”支撑着人体,作用重大。位于脊椎管内的脊髓,是除了脑之外,中枢神经系统的另一组成部分。脊髓是连接脑和外周神经的通路。一方面,脊髓将躯体感觉传递至脑,让我们体会到触碰、疼痛、寒冷等各种感觉;另一方面,脊髓在接收了来自大脑皮层的“运动指令”后,其内的运动神经元引导肌肉收缩随之产生运动。因此,脊髓损伤通常会引发长期的感觉和运动功能丧失或异常,以及其它一些慢性症状如神经性疼痛和自主反射障碍。这不仅给患者带来生理和心理上的痛苦,也对家庭和社会造成了巨大的经济负担。
在现代社会中,各种风险的存在使脊髓损伤的发生率呈逐年上升的趋势。因此,探索脊髓自身修复的机理、寻找有效的治疗手段日益迫切。鉴于此,在Neuroscience Bulletin副主编、美国加州大学圣地亚哥分校的邹益民教授(Yimin Zou, University of California, San Diego)组织下,Neuroscience Bulletin 2013年第4期(2013年8月1日出版)集合了海内外多个实验室的12篇文章,出版了以“脊髓损伤和修复”为主题的专辑,涵盖了从轴突再生到运动功能改善等多个研究领域,为读者们提供了一顿与时俱进、内容丰富的“科学大餐”。
严重的脊髓损伤通常伴随有神经元轴突的断裂,后者切断了上、下行的神经连接,引发了感觉和运动功能障碍。因此,促使损伤的轴突跨越伤口再生,形成新的突触连接似乎是解决这一难题的关键。与成年哺乳动物中枢神经系统相比,外周神经系统和非哺乳动物更容易发生轴突再生。在本专辑中,美国匹兹堡大学的Oudega教授和约翰霍普金斯大学的Feng-Quan Zhou教授分别结合自己的研究结果,对哺乳动物和非哺乳动物中轴突再生的促进性和抑制性分子机理和信号通路分别做了详尽的综述和比较。法国波尔多大学的Jean-Marie Cabelguen教授总结了蜥蜴在脊髓损伤后的结构和神经电生理方面的可塑性。此外,美国南卡罗来纳大学的Jeff Twiss教授发现,大鼠背根神经节细胞在外周中的轴突内存在有蛋白翻译组件,在神经损伤后这些组件水平显著上升,提示轴突内蛋白的合成是为轴突再生所必需的。
脊髓损伤后,星形胶质细胞反应性增生,形成胶质瘢痕(glial scar),其构成的屏障往往阻止了轴突的生长。第二军医大学的何成教授结合自己的研究,对胶质瘢痕的形成机理及其对轴突再生和神经炎症的复杂影响做了全面的综述。
轴突再生面临如此多的“内忧外患”,“结合疗法”似乎是上乘之选。事实确是如此。英国剑桥大学的 James Fawcett 教授和美国普渡大学的史日异教授分别介绍了以软骨素酶ABC (Chondroitinase ABC)或聚乙二醇(PEG)为中心的结合疗法及其取得的成效。美国匹兹堡大学的Oudega教授综述了一系列能协助神经修复的聚合物,这些聚合物有天然和人工合成之分,各有利弊,未来需要更多的研究来扬“长”避“短”。与此同时,在动物模型上,某些药物也卓见成效。第四军医大学的鞠躬教授发现巴曲酶(Batroxobin)能增强脊髓挫伤后的神经元存活,缓解胶质细胞活化,促进运动恢复。山西医科大学的刘强教授发现,丙戊酸(Valproic acid)能提高脊髓损伤后的运动神经元数目、降低髓鞘损伤、提高运动功能。
此外,美国迈阿密大学的Jae Lee教授对脊髓损伤研究中常用的动物品系和不同损伤模型的建立方法做了非常全面的讨论。更有趣的是,香港大学吴武田教授率领的团队发现,新生大鼠在脊髓损伤后的功能恢复与轴突再生并无多大关系,而是很大程度上依赖于脊髓损伤位置下方的神经环路的适应性。
希望这一期的“脊髓损伤和修复”专辑能加强社会对脊髓损伤患者的关注和关爱,为广大科学和医学工作者提供更新、更广的研究思路,为早日攻克这一难题贡献一份力量。
欲知本期专辑的详细内容,请访问http://www.springer.com/biomed/neuroscience/journal/12264或http://www.Neurosci.cn