795811475238 首个证据证明壳聚糖可治愈脊柱损伤_
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普渡大学兽医学院瘫痪研究中心的Richard Borgens与其同事擅长发明治疗神经损伤的新疗法。从改善多发硬化症患者行走能力Ampyra到为脊髓损伤患者设计的模拟脊髓装置,Borgens已参与开发疗法直接帮助患者并提高其生活质量。
目前,另一种用聚乙二醇(PEG)来填补修复损伤的脊髓神经细胞的疗法正在试验中。通过修复神经细胞被损伤的膜,Borgens团队恢复了脊髓向大脑传递信号的功能。
然而,这存在一种可能的临床缺陷:PEG的降解产物具有潜在的毒性。是否有一种生物可降解,无毒性化合物在靶向修复受损神经膜与PEG同样有效?Borgens与生理学家Riyi Shi和chemist Youngnam Cho合作,后者指出一些糖类能够定位受损的膜。他们能找到一种糖可以像PEG那样有效修复脊髓损伤吗?Borgens和他的团队在实验生物学杂志4月16号期刊上发表了他们的发现——壳聚糖可以修复神经细胞膜损伤。
在最初用甘露糖试验发现其不能修复脊髓神经膜,Cho决定用修饰后的几丁质实验,几丁质是一种常见的糖类,在甲壳类动物的壳中发现。将几丁质转变为壳聚糖,Cho分离一系列豚鼠脊髓,压缩切面,应用修饰后的几丁质随后加入荧光染料,其可以专一地通过损坏的膜进入细胞。如果壳聚糖修复了被压坏的膜则脊髓组织不会被染色,但如果壳聚糖不能修复损伤则脊髓神经将被荧光染料染色。在显微镜下观察脊髓,Cho惊奇的发现脊髓完全未染上荧光。没有染料进入神经细胞。壳聚糖修复了损伤的细胞膜。
接下来,Cho检测了壳聚糖是否能阻止大分子从损伤的脊髓细胞中泄漏。通过检测乳酸脱氢酶(LDH),Borgens承认他惊奇的发现在用壳聚糖治疗后的LDH的泄漏水平较未损伤的脊髓更低。这种糖不仅修复了挤压部位的膜同时也修复了操作过程中破坏的细胞膜其他位点。当检测有害的氧自由基(ROS)时,它在产生ATP的线粒体损伤时被释放,他们发现,在使用壳聚糖后ROS释放也下降:壳聚糖可能在修复神经细胞膜的同时也修复了线粒体膜。
但是,壳聚糖是否能够恢复损伤脊髓向大脑传递电信号的功能?检测大脑对豚鼠后腿产生的神经信号应答发现,当脊髓损伤后信号不能传递至大脑。然而,在注射壳聚糖30分钟后,豚鼠大脑又可以接受到信号。壳聚糖能够修复脊髓损伤故其能够将信号从动物肢体传递至大脑。
Borgens对壳聚糖能够定位并修复脊髓组织损伤这一发现十分激动并对壳聚糖纳米颗粒靶向传递神经保护药物至损伤部位更感兴趣。“让我们花一分钱得两份回报”Borgens说。

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