多年来，研究人员一直认为，脊髓损伤后形成的疤痕会积极地阻止受损神经元的再生。在一项针对啮齿动物的研究中，美国国立卫生研究院支持的科学家表示，他们可以克服这一障碍，通过扭转神经元的时钟来重新连接切断的脊髓神经，使它们处于早期生长状态。一旦发生这种情况，可以诱导神经元重新穿过疤痕组织。该研究得到了美国国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所（NINDS）的支持。
 
“数十年来，研究人员一直在努力使切断的神经元在脊髓损伤中再生，并与另一侧的神经元重新连接。这项研究表明可能需要操纵三个关键的生长过程，”项目主管Lyn Jakeman博士说。，NINDS。“这些见解对于了解可能有一天可用于开发潜在的脊髓损伤治疗的损伤和再生机制非常重要。”
 
神经元通过称为轴突的长投影相互发送信号。当脊髓受伤时，许多这些轴突被切断，导致损伤部位下方的感觉丧失和/或麻痹。作为回应，在受损组织内形成瘢痕，并且当轴突可能短暂地试图再生时，该过程是不成功的。因为神经元之间的这些连接最初是在身体发育时进行的，所以研究人员已经寻求恢复这些发育条件以潜在地帮助受损的脐带愈合。
 
加州大学洛杉矶分校脑研究所教授，该研究的高级作者Michael V.Sofroniew博士在自然界发表了这篇研究报告。“我们想知道我们是否可以在受伤后重新激活这些模式，以及这是否会导致轴突再生。”
 
使用小鼠和大鼠脊髓损伤模型，加州大学洛杉矶分校的研究人员及其在波士顿哈佛医学院和瑞士洛桑联邦理工学院的合作者研究了再生过程的三个组成部分。
 
首先，他们尝试通过重新激活产生原始连接的生长程序来遗传地转回神经元的时钟，特别是看起来像他们试图重新生长的神经元。虽然在成人中不活跃，但神经元仍然携带早期生长期间使用的程序。通过注射含有与该程序相关的基因的病毒，研究人员能够将脊髓神经元恢复到可能发生轴突生长的状态。
 
其次，新轴突需要穿过受损组织。通常，生长的轴突沿着高速公路移动，这些高速公路铺设了疤痕组织中未发现的分子。在用含有生长促进蛋白组合的凝胶注射损伤部位后，科学家们发现轴突支持分子的增加，有效地提供了整个损伤的“道路”。
 
最后，越来越多的轴突需要离开受伤部位并找到目标。在发育过程中，神经元释放出称为化学引诱物的蛋白质，这些蛋白质是轴突的家。为了模仿这一点，研究人员在受伤部位以外的地方注射化学引诱物蛋白，并发现这些“化学面包屑”成功地使轴突完全通过损伤部位生长。
 
当三种治疗中的任何一种-生长程序的病毒活化，轴突行程的形成以及化学引诱物的添加-未被提供时，如果看到任何再生，则是最小的。相反，当所有三个按照所描述的顺序使用时，神经元生长得很稳健。数十或数百个轴突穿过瘢痕并与另一侧的神经元重新连接。
 
虽然他们的结果表明新的连接可以在伤害中传导电信号，但是啮齿动物不能移动得更好。然而，Sofroniew博士强调这并不出乎意料。
 
“我们希望这些再生轴突的行为与我们在开发中看到的新轴突非常相似，”他解释道。“就像新生儿必须学会走路一样，这些新形成的电路可能需要训练才能看到功能恢复。”
 
脊髓损伤每年在美国影响大约12,500人，估计美国有276,000人目前患有脊髓损伤的长期影响。研究脊髓损伤的目的是恢复受伤切断的连接，以提供功能恢复。
 
Sofroniew博士及其同事现在正在寻求继续完善他们对轴突再生机制的理解，并确定如何最好地重新训练新接线电路以恢复运动。