氧气改善血液流动,恢复脊髓损伤的更多功能
阿尔伯塔大学的一项新发现将从根本上改变我们对脊髓损伤后脊髓功能和康复的看法。神经科学家发现,大鼠脊髓损伤(慢性缺血)后很长一段时间内,脊髓的血流量出人意料地受到了损害,改善血流量或仅仅是吸入更多氧气,就能持久地改善脊髓的氧化和运动功能,比如行走。
以前的工作表明血流量在受伤部位暂时中断,很快就恢复了,而且或多或少有人认为血液流损伤低于正常。这结果是错误的。
“我们第一次表现出来脊髓伤害(SCI)导致慢性状态可怜的血流量并且缺乏氧气神经元网络在脊髓中,“脊髓损伤教授,康复医学教授,脊髓损伤教授。”通过在脊髓中升高氧气,我们可以改善不同部位的功能和重新建立活动身体。”
出版于自然医学2017年5月1日,脊髓损伤后,该研究证明了慢性缺血性缺氧(缺乏血液和氧气),以及血流如何在运动障碍的原因和治疗中发挥关键作用。简单地说,这可能意味着在不久的将来在脊髓损伤后停止工作的身体部位的恢复活动和能力。
发现,如大多数“eureka时刻”在科学中,发生了意外。领先作者亚清(Celia)李,康复科学博士生和大卫贝内特,联合校长调查员和教授,康复医学院,在显微镜下看着大鼠的受伤脊髓,并注意到毛细血管收缩响应于膳食氨基酸如色氨酸的施用。
“我想,”为什么毛细管合同,当常规动脉是主要的收缩船只,以及为什么膳食氨基酸在血液中循环导致这些收缩呢?“”贝内特说。“这只是简单的奇怪,你吃的东西应该影响脊髓中的血流。”所以他们出发了回答这些问题。
李,贝内特和布德发现,将膳食氨基酸转化成痕量胺的AADC(芳族L-氨基酸脱羧酶)酶在叫做毛细血管的专用细胞中升高。出乎意料地,这些痕量胺在周细胞中产生的胺导致它们合同,夹在毛细血管上并减少血流。这种令人惊讶的发现导致它们使脊髓下方的血流和氧合的基本测量导致了慢性缺血性缺氧的发现。他们推理毛细血管在SCI后受到这些截瘫的过度限制,因为有充足的色氨酸供应。所以他们决定尝试阻止AADC改善血液流量。
“由于血流低于损伤的损害,神经网络随着缺氧而功能差。所以我们阻断了AADC酶,发现它改善了血液流量和氧气对伤害低于伤害的氧气,”Bennett说。“更重要的是,这允许动物产生更多的肌肉活动。”
作为阻塞大鼠脊髓中Aadc酶的替代治疗,神经科学家将动物暴露于更高的氧水平,甚至它们感到惊讶地看到接下来发生的事情。
“老鼠可以走得更好了!”福阿德说。“氧气的变化恢复了功能,尽管是暂时的。”
虽然团队知道他们的发现可以在神经科学,康复和脊髓的世界中具有很大的影响受伤,他们很快就会提及免责声明。
“在治疗和帮助患者时还有很长的路要走脊髓损伤“Fouad说,”但这种发现帮助我们以我们以前从未做过的方式理解脊髓受伤的病因。我们现在可以设计改善的治疗方法血液流动在SCI后产生长期康复。
甚至可能是诸如运动或呼吸之类的简单疗法将在预防长期缺氧和脊髓损伤方面发挥作用。这是一个小而重要的阶跃,朝着正确的方向,源于在脊髓中研究一个模糊的酶 - 这就是基础科学的美丽。“
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