全世界有数百万人患有慢性脊髓损伤，每年有25万到50万新病例——其中大多数来自车祸或跌倒。最严重的脊髓损伤会使受害者完全瘫痪。全世界有数百万人患有慢性脊髓损伤，每年有250，000至500，000个新病例——其中大部分来自车祸或跌倒。最严重的脊髓损伤使受害者完全瘫痪，其中一半以上损害了一个人的呼吸能力。现在，发表在《自然通讯》上的一项突破性研究表明，在慢性损伤的动物模型中，脊髓损伤对呼吸和肢体功能的长期破坏性影响可能是可逆的。
这项新研究描述了一种治疗计划，有助于重新唤醒一些特殊类型的神经细胞，这些细胞可以在受伤的脊髓中再生和延伸，称为轴突。在第二颈椎中脊髓(C2)半切的大鼠在治疗后恢复了切侧的完全横膈膜和部分前肢功能。治疗结束后6个月完全保持治疗的恢复效果。
“这是我们首次以高位颈椎和慢性脊髓损伤导致的瘫痪形式永久恢复呼吸和部分手臂功能。在啮齿动物模型中瘫痪了近一生之后，它完全恢复了，尤其是呼吸恢复，”凯斯西储大学医学院神经科学教授杰里西尔弗博士说。
这种治疗利用了身体的先天能力，从伤口下的完整神经细胞亚群中非常缓慢地长出新的轴突分支。这些新分支的活性被称为蛋白多糖有效抑制分子家族的完全扼杀。西尔弗说，“策略是使用简单的一次性注射酶——软骨素酶来分解抑制性蛋白聚糖分子。这种酶不在病变本身，而是在脊髓中，它减少了神经细胞的驻留，并将轴突发送到膈肌和前臂。”
在脊髓损伤后立即接受治疗的动物中，这种酶仅略微有助于恢复神经生长，并且功能恢复是最小的。但在伤后长期治疗的动物中，酶的治疗效果明显更好。长期损伤大鼠治疗后一周内，新的神经延伸开始恢复沉寂数月的膈肌功能。70%长期接受酶处理的大鼠也开始使用前肢移动和探索环境(相比之下，对照组动物只有30%)。
“令人惊讶的是，这种技术在受伤后的慢性阶段比急性阶段效果更好，”西尔弗说。动物瘫痪时间越长，酶的恢复作用越大。西尔弗的研究小组发现，即使脊髓损伤史无前例地持续一年半，治疗仍然可以恢复大鼠膈肌的全部活性。治疗一周后，60%的动物的膈肌功能有所改善。两周之后，每只老鼠都有所改善——尽管它们的瘫痪状态持续了大部分时间。
有趣的是，当大鼠暴露于短期缺氧时，称为急性间歇性缺氧的呼吸疗法有助于加强神经延伸，从而提供额外的好处。然而，西尔弗的团队发现，当用酶和过度呼吸疗法治疗大鼠时，大鼠在一度瘫痪的膈肌中出现了混乱的活动。研究人员假设，高度异常活动的可能性可能是机体释放抑制性分子以阻止脊髓功能性轴突再生的原因。现在，他们正试图优化组合疗法，以最大限度地恢复，特别是前臂和爪子。
“我们的数据显示，在严重脊髓损伤后的几个月到几年内，基本运动系统功能的恢复相对容易，”Silver说。“我们研究中的治疗方案与各种类型的慢性不完全脊柱创伤有关，我们希望它也能帮助恢复人类脊髓损伤的运动功能。”
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