运动通过表观遗传机制促进啮齿动物的脊髓愈合

发表在“科学转化医学”杂志上的早期研究结果来自对小鼠和脊髓损伤大鼠的研究，其中科学家发现了神经纤维受损后修复的机制。

由伦敦帝国理工学院的研究人员领导的一个国际团队发现，在受伤之前为啮齿动物提供更多空间，运动轮，玩具和公司帮助“引导”他们的细胞，使他们受损的神经更容易在脊髓损伤后再生。“我们已经能够促进脊髓损伤后神经的再生潜能。”- 医学系Simone Di Giovanni教授

研究人员还能够通过使用针对细胞中相同潜在通路的药物来模拟积极生活方式的影响 - “重新编程”神经细胞在脊髓损伤后再生。该团队表示，虽然工作仍处于早期阶段，但研究结果为测试已有的积极生活方式与脊髓损伤恢复之间的联系开辟了一条“现实途径”，并有可能为人类患者的药物治疗进行临床试验。

来自帝国医学系的Simone Di Giovanni教授表示：“轶事证据表明，活跃生活方式的人在脊髓损伤后恢复的程度可能大于活动较少的人。我们的研究支持这些发现。从我们所看到的情况来看，几乎就好像神经细胞被“准备好”进行再生和生长，从而增加了恢复能力。“

脊髓由神经纤维束组成。这些是神经细胞的长“尾”(或轴突)，它们在脊柱上下伸展。当脊髓受伤时，这些纤维可能会受损，或者在某些情况下会被完全切断，因此不再能够在大脑和身体之间传递信号。迄今为止，脊柱受伤一直难以治疗，因为受损的骨骼和肌肉可能会愈合，再生受损的神经纤维 - 重新连接大脑和身体 - 仍然是一个关键的挑战。

给神经细胞轻轻一点在最新的研究中，研究人员发现，在受伤前通过环境富集刺激神经细胞有助于促进神经纤维的再生，从而导致损伤部位更多的再生。

“我们发现，环境丰富，例如在比正常情况下更大的笼子里饲养老鼠，更多的老鼠，更多的玩具，隧道，秋千，跑轮等都会增加神经元的活动，”Di Giovanni教授解释说。“这导致基因表达的变化，使神经更容易再生。基本上，通过增加感知丰富环境刺激的神经元的活动，我们已经能够促进脊髓损伤后神经的再生潜能。““从我们所看到的情况来看，几乎就好像神经细胞被'准备'用于再生和生长” - Simone Di Giovanni教授。医学系

他们发现，当小鼠通常被给予更多的环境，物理或社会刺激时，与具有基本富集水平的对照小鼠相比，它们的神经细胞被改变，增强了它们再生的可能性。当来自富集动物的神经随后受损时，积极生活方式的影响导致损伤部位的神经纤维更多生长和发芽。

来自帝国医学系的Thomas Hutson博士是该出版物的第一作者，他说：“尽管在受伤前积极丰富的生活方式可以增强神经细胞再生潜能的发现令人兴奋，但生活丰富的人类却没有这使我们进一步研究了潜在的细胞机制，以确定一种可以在受伤后利用的治疗靶点。“

研究人员发现了一种叫做CREB结合蛋白(CBP)的关键分子，它可以有效地重编程神经细胞，改变在细胞中表达许多基因并提高它们的再生能力。基于此，该团队使用了最近开发的药物，该药物激活CBP以重新编程受损的神经细胞，模仿环境富集的再生效应。

当啮齿类动物被给予更多的环境，物理或社会刺激时，它们的神经细胞被改变，与对照动物相比，增强了它们再生的潜力。在小鼠和大鼠的试验中，他们发现在脊髓损伤后6小时(以及之后每周一次)给予药物促进受损神经纤维的再生和发芽。

在受伤和药物治疗之后，与未经治疗的对照动物相比，否则无法正常行走的大鼠在其后腿中恢复显着的活动性。研究人员强调该研究是有限的，因为研究结果来自具有相对受控的脊柱损伤的啮齿动物(与人类损伤中的位置和严重程度的变异相比)，但在有待进行的安全性研究和在较大的动物模型中工作时，该药物具有未来可能进入早期临床试验

“脊髓损伤后小鼠和大鼠的再生和恢复的药物治疗为患者提供了机会，”Di Giovanni教授说。“原则上，这种治疗方法距离诊所不远。需要进一步研究才能证明该药物在试验之前对人类是安全的。但未来它可能与临床试验中的神经康复相结合。“

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