NIH：ISP能够穿透血脑屏障修复脊髓损伤细胞

  这个研究证明了，实验室的基础研究可能会产生新的疗法。

  “数百万人可能对这种可能性产生巨大的兴奋，因为这对于他们，可能意味着重拾在脊髓损伤时失去的运动能力，”凯斯西储大学医学院的神经科学教授，资深研究员Jerry Silver博士在《NATURE》上这样说。

  每年，数以万计的人们由于脊髓损伤而瘫痪。受伤粉碎和切断了脊髓神经细胞的长轴突，阻断大脑和身体之间的通信，并导致受伤部位下方的瘫痪。

  研究负责人Bradley Lang博士和Silver博士实验室的一个研究生设计出了一种新的药物，其可以透过血脑屏障修复损伤的脊髓，并且不需要接触到需要治疗的脊髓。

  脊髓损伤后，轴突试图通过受伤的部位，与其他细胞重新取得联系，但是被损伤后形成的疤痕所阻碍。之前的研究表明，神经的移动受到了阻碍，这时候在轴突中发现的一种酶-蛋白酪氨酸磷酸酶sigma（PTPma）会与硫酸软骨素蛋白多糖相互作用，这种含糖的蛋白质可以修补疤痕。

  Lang博士和他的同事们设计了一种叫做ISP的药物，来阻止这种酶，并促进这种药物进入大脑和脊髓。药物在大鼠受伤部位的附近进行注射，其部分修复了瘫痪大鼠的轴突生长功能，并且改善了运动能力和膀胱功能。

  “目前还没有可以使用的药物疗法来改善脊髓损伤患者难以自然恢复的受伤部位，”NIH的神经疾病和中风国家研究所的项目主任Lyn Jakeman博士这样说。“这种药物对于帮助人们恢复无疑是一个巨大的进步。”

  最初，该研究的目的是为了了解PTP sigma和硫酸软骨素蛋白聚糖之间的相互作用如何控制轴突的生长。药物设计成了一种模仿PTP sigma的关键部分的形式，其被称为楔形形状。研究者对不同的设计方式进行了检测，其在培养皿中加入了大量的蛋白多糖，之后检测了轴突细胞的生长情况。而使用ISP处理后，轴突出现了生长的情况。

  “这是令人吃惊的，因为轴突在持续生长，生长。” Silver博士说。

  接下来，研究人员检测了药物在脊髓损伤的大鼠模型中的潜力。他们在大鼠受损伤部位的附近持续七个星期注射药物或者安慰剂。几个星期后，接受药物的大鼠在行走和排尿方面出现了改善，而安慰剂组没有效果。这表明药物成功地传递到了大脑和脊髓。

  当研究人员在显微镜下观察脊髓时，他们发现，药物诱导了轴突出芽，这是用来与神经化学物质血清素进行沟通的部位。在损伤部位以下看到了发芽轴突。用ISP注射过的一些具有通信障碍的大鼠发生了部分逆转，这说明ISP是有益的，这表明新的出芽轴突能够帮助大鼠进行恢复。

  ISP药物并没有引起损伤部位以上的脊髓神经轴突与已知控制运动的大脑神经元通过疤痕重新取得联系。Silver博士和他的同事认为，这意味着ISP诱导的出芽通过剩下的完好轴突增加发出的信号来帮助大鼠获得情况的改善。