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科学家发现脊髓损伤的新机制

2019-01-12 19:48:10 • 来源：

每年有超过1.1万名美国人遭受脊髓损伤，由于其中四分之一以上的损伤是由脊髓损伤引起的，随着人口老龄化，这一数字可能会上升。造成如此多的永久性损伤的原因是人体缺乏再生神经纤维的能力。我们的身体所能做的最好的事情就是将幸存的组织转移到受伤的部位。

科学家发现脊髓损伤的新机制

索尔克研究所分子神经生物学主席Helen McLoraine说:“这就像地震后绕道而行。”“如果高速公路关闭了，但你仍然可以走小路，交通仍然可以移动。”所以你的策略必须是找到一种方法尽可能多地保存组织，给自己一个改道的机会。

在本周的《公共科学图书馆•综合》(PLOS ONE)杂志上发表的一篇论文中，李和他的同事描述了一种名为P45的蛋白质是如何产生一种可能的分子机制，从而促进脊髓愈合和功能恢复。因为受伤的老鼠比人类恢复得更充分，Lee找到了差异的根源。他发现P45具有先前未知的神经保护作用。

“作为一名生物化学家和神经生物学家，这一发现给了我希望，我们可以找到药物治疗的潜在目标分子，”李说。“不过，我必须提醒大家，这只是知道该寻找什么的第一步。”

在人类或小鼠中，脊髓损伤后尝试重新路由的成功与否取决于还剩下多少健康组织。但是，伤口在细胞内引发了一连串的反应，如果不及时停止，将导致更多的死亡和死亡组织延伸到受伤部位以外。受伤部位的神经牵拉导致正常感觉和运动功能所需的神经网络断开。Lee发现P45是决定级联是否继续到其破坏性结束的关键因素。

蛋白质的复合物，通过相互之间的顺序相互作用，诱导细胞级联死亡。Lee发现P45是这一过程的天然拮抗剂。拮抗剂是一种分子，有些是自然产生的，有些是在制药实验室制造的，它们的作用本质上就像把口香糖粘在锁上一样。因为拮抗剂已经到位，其他分子无法进入。在这种情况下，P45阻止死亡级联中的其他两个蛋白质连接，使它们的作用无害，并阻止细胞死亡。

但是P45是如何工作的，这给了Lee希望，他可能会找到一种独特的方法来寻找治疗脊髓损伤的新方法。在其他即将发表的研究结果中，他的团队发现P45也产生了积极的影响，特别是促进了健康组织的生长。因此，Lee得出结论，它的真正作用可能是作为一种“跷跷板”分子，使级联反应的平衡从负向正倾斜。

Lee解释说:“P45的伟大之处在于，它既可以通过阻断导致更多细胞死亡的构象变化来抑制阴性，又可以促进阳性——即组织的存活和生长——从而更容易促进脊髓损伤后的恢复。”

李说:“如果你能理解你可以将积极/消极信号的平衡倾斜到哪里，它将给你带来更少的伤害，同时有助于促进愈合。”它可以是组合的——也许一个分子可以同时做这两件事，或者它是两个分子的组合，一个抵消，一个促进。希望如果能找到这样的控制开关，受伤部位就能保存更多的组织，从而增加有朝一日恢复运动的可能性。

李的实验室的下一步工作将是寻找一种基因，或者寻找一种类似于人类跷跷板的过程，或者在治疗干预下进行研究。尽管如此，Lee警告说，这仍然是在老鼠身上进行概念实验的证据。即使在人类身上发现了这种机制，临床应用也需要数年时间。

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