加州大学洛杉矶分校，哈佛大学和瑞士联邦理工学院的神经科学家已经确定了一种三管齐下的治疗方法，它可以触发轴突-连接我们神经细胞的微小纤维并使它们能够交流-在啮齿动物完全脊髓损伤后再生。轴突不仅通过疤痕生长，还可以通过受损组织传递信号。
 
如果研究人员能够在人体研究中产生类似的结果，那么研究结果可能会导致一种治疗方法，以恢复脊髓损伤患者的轴突连接。大自然在8月29日的网络版上发表了这项研究。
 
“当时的想法是，提供的三个非常不同的治疗方法和测试的组合是否能刺激断开的轴突跨过损伤脊髓疤痕再生长的序列，”主要作者迈克尔Sofroniew，教授神经生物学在David Geffen医学院加州大学洛杉矶分校医学。“以前的研究分别测试了三种治疗方法中的每一种，但从未在一起进行过测试。这种组合被证明是关键。”
 
当人们伤害脊髓时，它会损伤轴突并阻止大脑向损伤部位下方的神经元发送信号。这导致瘫痪和其他神经功能的丧失，如膀胱控制和手部力量。加州大学洛杉矶分校的方法可以为解决这个问题提供第一步。
 
根据Sofroniew的说法，几十年的研究表明，我们的神经纤维需要三种生长方式：第一，基因编程以开启轴突生长;第二，纤维捕获和生长的分子途径;第三，蛋白质“面包屑”的痕迹，吸引轴突沿特定方向生长。
 
当人类在子宫中发育时，所有这三种情况都是活跃的。出生后，这些过程关闭，但控制生长计划的基因仍然在我们体内睡觉。Sofroniew的目标是重新唤醒这些基因，然后采用三管齐下的方法重新启动整个过程。
 
首先，研究人员通过注射包装在无害病毒中的治疗方法重新激活了小鼠脊髓中的神经细胞，这种病毒最初是在哈佛的神经科学家何志刚的实验室中开发出来的。
 
两周后，加州大学洛杉矶分校的研究小组麻醉了动物并断开了脊髓下部的轴突。只有啮齿动物的后腿受到影响，它们仍然可以移动和喂食。
 
在受伤后两天，该团队对病变进行了第二次治疗，以创建轴突更适合生长的新途径。最后，研究人员发布了第三组称为化学引诱剂的分子。轴突嗅出这些化学“面包屑”，它们提供了一个目标目的地-在这种情况下，脊髓组织残留在伤口的另一侧。
 
当Sofroniew和他的同事检查接受三部分治疗的小鼠组织时，他们兴高采烈。
 
“不仅轴突通过瘢痕组织生长，”Sofroniew说，“但是许多纤维已经渗透到病变另一侧的剩余脊髓组织中，并与那里的神经元建立了新的联系。”
 
未进行联合治疗的动物在损伤病灶上没有表现出轴突再生。
 
为了测试该发现的可重复性，该团队在加州大学洛杉矶分校的小鼠和瑞士神经科学家Gregoire Courtine实验室的大鼠中多次重复实验。结果证明同样稳健。
 
当他们测试新再生的轴突是否可以在活体动物中进行电活动时，该团队又获得了惊喜。
 
“当我们在损伤部位上方以低电流刺激动物的脊髓时，再生轴突在病变部位下进行了20％的正常电活动，”Sofroniew说。“相比之下，未经处理的动物没有表现出来。”
 
尽管有发现表明新形成的连接可以在伤口上传递信号，但啮齿动物的移动能力并没有改善。Sofroniew表示，这并不出乎意料。
 
“我们希望这些再生轴突的行为就像在开发过程中新生长的轴突一样-它们不会立即支持协调功能，”Sofroniew说。“就像新生儿必须学会走路一样，受伤后再生的轴突需要训练和练习才能恢复功能。”
 
研究小组接下来将探讨如何重新训练新线路以恢复运动。