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医疗新突破 神经移植恢复自主呼吸

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【大纪元2011年07月18日讯】(大纪元记者沙莉编译报导)脊髓上部脖子处的损伤,可以中断与横隔膜呼吸肌的神经联系,导致呼吸问题。美国私立研究大学凯斯西储大学医学院(Case Western Reserve University)的研究人员通过使用神经移植,再配合一种酶,可以恢复自主呼吸。

研究人员对损伤脊髓进行神经搭桥,使丧失的隔膜神经连接再生,从而恢复因脊髓损伤造成的自主呼吸丧失。实验可达到80-100%的呼吸功能恢复。研究结果发表在7月14日Nature杂志网络版。

科学家们说,还需要进行更多的测试,但希望这一技术将很快用于临床试验。首席研究员希望这项突破性的技术,为脊髓损伤患者将带来福音。

部分脊髓受损患者需要使用呼吸器,因为他们无法自主呼吸。但呼吸器会引发呼吸道感染。恢复自主呼吸因此是脊髓损伤者的最大愿望。


神经科学教授和首席研究员斯尔沃(Jerry Silver)


神经科学教授和首席研究员斯尔沃(Jerry Silver)在30年中致力于近120万脊髓损伤患者的恢复呼吸功能研究。他说,“我们首次证实了强大的长程再生可以充分恢复呼吸系统功能。”

外科医生使用坐骨神经移植,恢复手臂或腿的受损神经功能,已有100年了。但是,对脊髓进行神经移植则成功有限。

20年前,斯尔沃发现,脊髓损伤后,软骨结构的组成部分,所谓的硫酸软骨素蛋白多糖(chondroitin sulphate proteoglycans,CSPGs)分子,可作为胶质瘢痕的重要组分,防止轴突再生的和重新连接。斯尔沃知道,普通变形杆菌的细菌产生的酶称为软骨素酶ABC,可能会打破这种结构。测试中,他发现,这种酶可降解CSPGs的糖氨多糖链,阻断其合成,基本能够打开神经生长的通道。斯尔沃说:“使用酶,帮助神经纤维长出来。我们惊讶,它们一旦长出来了,能够这么好地重新连接。”

在这项研究中,研究人员在第二颈椎水平使用一段外围神经搭桥,绕过损伤脊髓。然后,他们注射硫酸软骨素酶ABC。酶在疤痕组织上打开通道,促进神经细胞生长和可塑性。移植中,雪旺氏细胞提供对周围神经的结构支持和保护,引导和支持脊髓神经远程再生。近3000根切断的神经进入了搭桥,在靠近控制隔膜的运动神经元的另一端生长出400至500根神经。在那里,软骨素酶ABC防止疤痕阻塞神经的​​持续增长和再支配。

使用桥接脊髓损伤,研究人员已成功地恢复了动物的呼吸,再生了隔膜的神经连接。

斯尔沃说,“所有的神经与搭桥神经连起来,不需要的活动被过滤掉,但呼吸信号则传递过来。脊髓是聪明的。能够漂亮地恢复呼吸功能。”

手术后三个月后,神经和肌肉活动测试表明,80%至100%的老鼠呼吸功能得到恢复。手术后六个月呼吸功能维持在同一水平上。

斯尔沃的实验室已经开始恢复膀胱功能的前期工作,解决下部脊髓损伤的患者的困扰。他不能确定这项技术将能恢复行走那样复杂的东西,但对呼吸或控制排尿,到目前为止的测试表明进展良好。

斯尔沃表示,不知道神经损伤后多久仍能保持再生能力和重新连接能力。但是,斯尔沃认为,新伤可能从这一技术进步受益。

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