神經(jīng)科學(xué)家們*以來一直認為，中樞神經(jīng)系統(tǒng)中神經(jīng)元周圍的神經(jīng)膠質(zhì)細胞所形成的瘢痕組織，在大腦或脊髓損傷后阻礙了受損神經(jīng)細胞再生。因此，毫無疑問研究人員便認為，如果他們能找到一種方法除去或阻礙瘢痕組織，受損神經(jīng)元或許就可以自行修復(fù)。
一項新研究現(xiàn)在表明，這一臆斷有可能阻礙了對脊髓損傷修復(fù)的研究。在小鼠研究中，研究人員們發(fā)現(xiàn)，脊髓損傷后形成的膠質(zhì)瘢痕組織有可能實際上支持了神經(jīng)細胞再生。這項有可能zui終促成一些新的方法來修復(fù)災(zāi)難性的脊髓損傷。20年來，研究者們一直在應(yīng)用一些技術(shù)來阻止膠質(zhì)瘢痕，希望能夠促進神經(jīng)纖維再生、修復(fù)和復(fù)原，但從未觀察到過積極的效應(yīng)。現(xiàn)在我們發(fā)現(xiàn)破壞膠質(zhì)瘢痕實際上損害了由特異生長因子刺激的神經(jīng)纖維再生。
腦和脊髓構(gòu)成了中樞神經(jīng)系統(tǒng)，是人體神經(jīng)系統(tǒng)的zui主體部分。不同于外周神經(jīng)受損后會重新生長出軸突，當(dāng)發(fā)生脊髓切斷或擠壓一類的損傷時，在身體的這一部位成熟脊髓神經(jīng)元無法再生軸突，由此會導(dǎo)致?lián)p傷以下的部位癱瘓。*以來醫(yī)生們一直認為，復(fù)原的主要障礙是星形膠質(zhì)細胞形成的瘢痕組織。這是因為，在損傷后，脊髓神經(jīng)纖維無法越過這樣的膠質(zhì)瘢痕再生，似乎被“困”在其中。這一觀點促使研究人員提出了一個簡單的問題：如果真是如此，阻止或除去瘢痕是否會促進神經(jīng)再生？
為了解答這一問題，研究人員對兩類小鼠進行了評估——在一類小鼠中某些特定基因可以被開啟來阻止瘢痕形成，另一類小鼠經(jīng)工程改造攜帶了在瘢痕形成后可以分解它們的基因。利用熒光成像，研究人員隨后追蹤了單個軸突，看如果阻止或除去瘢痕軸突是否可以接近或是越過損傷位點。
這清楚地駁斥了除去瘢痕將允許受損軸突自發(fā)再生的這一觀點。事實上，它暗示了瘢痕有可能發(fā)揮了某種積極的作用。該研究還揭示出膠質(zhì)瘢痕發(fā)揮了有益的作用。在一項實驗中科學(xué)家們?nèi)岷偷仄仁股窠?jīng)元進入了再生狀態(tài)——Sofroniew將這一策略比喻為“胡蘿卜與大棒”方法。在正常或遺傳工程小鼠中，他們將一些神經(jīng)營養(yǎng)生長因子（胡蘿卜）灌輸?shù)郊顾钃p傷位點，同時施加了已知會刺激神經(jīng)再生（大棒）的其他損傷。
值得注意地是，在正常小鼠中，這種方法刺激了被困脊髓軸突有力地再生越過了膠質(zhì)瘢痕，通過了損傷位點。更為引人注目地是，經(jīng)工程改造消除瘢痕的小鼠顯示這種受到刺激的神經(jīng)再生顯著減少——在某些情況下甚至都沒有。
這是一個非常驚人的研究發(fā)現(xiàn)。*以來人們都認為瘢痕形成是軸突再生的主要障礙。這一研究發(fā)現(xiàn)有可能促使以一種新方式思考該領(lǐng)域。這篇論文有可能會促使一些人將他們的焦點從設(shè)法降低星形膠質(zhì)細胞活性，尤其是瘢痕形成，轉(zhuǎn)移至如何利用它作為一種促進再生的途徑。該研究小組還完成了一項生化篩查鑒別出了一些在瘢痕組織中表達的分子，發(fā)現(xiàn)了一些支持軸突生長的因子呈相對高水平。這表明，瘢痕能夠生成一些化學(xué)信號，盡管微弱，卻使得腫瘤能夠生長越過它們。因此，未來修復(fù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的策略或許涉及調(diào)制出像Sofroniew的“胡蘿卜”一樣，可以不斷地注入或移植到患者損傷部位附近的、更有效的生長因子混合物。
如果研究人員從進化的角度來思考，這一研究發(fā)現(xiàn)或許是完預(yù)料到的。“也許這并不奇怪，一個高度進化的中樞神經(jīng)系統(tǒng)做出諸如瘢痕形成一類的反應(yīng)，大概在損傷愈合和軸突再生中發(fā)揮著至關(guān)重要的有益功能。
在動物模型中使用的一些技術(shù)現(xiàn)在無法應(yīng)用于患者。但我們的研究是朝著開發(fā)出一些策略讓神經(jīng)纖維生長越過嚴重的脊髓病變部位一個重要的進步。它為通向錯誤教條禁止了的一個研究領(lǐng)域打開了大門。在一次不*的脊髓損傷之后，人體可以部分恢復(fù)基本的運動功能。所謂的肌梭（muscle spindles）和相關(guān)的感官電路回到脊髓，促進建立損傷后的新神經(jīng)元連接。研究小組闡明了運動恢復(fù)背后的這種電路級機制。研究結(jié)果可能幫助我們?yōu)榧顾钃p傷后的治療設(shè)計新的策略。
