脊髓受伤的瘫痪小鼠可以再次行走

即使电线没有完全切断，大多数脊髓损伤的人都从损伤部位瘫痪。为什么脊髓的粪便部分不继续工作？波士顿儿童医院的研究人员现在可以了解为什么这些神经途径保持安静。他们还表明，系统性上给出的小分子化合物可以在瘫痪的小鼠中恢复这些电路，恢复它们的行走能力。

这项研究由志岗何，博士，在波士顿儿童的下午。Kirby Neurobiology Center，于7月19日在线发布细胞。

“对于这种相当严重的脊髓类型受伤，这是我们所知道的最重要的功能恢复，“他说。”我们看到80％的小鼠用这种复合治疗，恢复了他们的步进能力。“

醒来休眠脊柱电路

许多动物研究寻求修复脊髓损伤侧重于拯救神经纤维或轴突，以再生，或者让新的轴突从健康的萌芽。虽然通过他的实验室和其他人实现了令人印象深刻的轴突再生和发芽，但它们对动物的影响电机功能经过严重的伤害不太清楚。一些研究已经尝试使用诸如Serotonergic药物的神经调节剂来模拟脊椎电路，但仅瞬态，不受控制的肢体运动。

受硬膜外电刺激策略的成功启发，他和同事采取了另一种方法，这是目前已知的唯一对脊髓损伤患者有效的治疗方法。这种疗法对脊髓的下部施加电流;结合康复训练，它使一些患者恢复了活动能力。

“硬膜外刺激似乎会影响神经元的兴奋性，”何说。“然而，在这些研究中，当你关闭刺激时，效果就消失了。我们试图提出一种药理学方法来模拟这种刺激，并更好地理解它是如何工作的。”

他，第一作者Bo Chen和同事选择了已经已知改变神经元兴奋性的少量化合物，并且能够穿过血脑屏障。它们通过腹膜内注射将每个化合物以10组瘫痪的小鼠瘫痪。所有小鼠都有严重的脊髓损伤，但有些神经完好无损。每组（加上对照组给予安慰剂）治疗八至十周。

通过重新激活KCC2抑制抑制

一种名为CLP290的化合物效果最为显著，它能让瘫痪的老鼠在经过4到5周的治疗后恢复行走能力。肌电图记录显示两组相关后肢肌肉活动。停止治疗两周后，这些动物的步行分数仍然高于对照组。副作用很小。

已知CLP290激活称为KCC2的蛋白质，其在细胞膜中，其将氯离子输送出神经元。新的研究表明抑制神经元在受伤的脊髓中对回收电机功能至关重要。在脊髓损伤后，这些神经元显着减少kcc2。结果，他和同事发现，他们无法正确地响应来自大脑的信号。无法处理抑制信号，它们只对让它们继续放电的兴奋信号做出反应。由于这些神经元的信号是抑制性的，结果就是整个脊髓回路中抑制性信号过多。实际上，大脑命令肢体移动并没有被传递。

通过使用CLP290或遗传技术恢复KCC2，抑制性神经元可以再次接收来自大脑的抑制性信号，因此它们发射得更少。研究人员发现，这将整个回路转向兴奋状态，使其对来自大脑的输入更敏感。这有恢复因受伤而瘫痪的脊髓回路的效果。

“恢复抑制将使整个系统更容易兴奋，”他解释说。

“太多的兴奋不好，太多的抑制也不好。你真的需要找到平衡。这在脊髓损伤中还没有得到严格的证明。”

联合治疗?

他和同事现在正在调查作为KCC2激动剂的其他化合物。他们认为这种药物或者可能是恢复KCC2的基因治疗，可以与之相结合硬膜外刺激最大化脊髓损伤后患者的功能。

“我们对这个方向非常兴奋，”他说。“我们希望在更临床相关的脊髓损伤模型中测试这种治疗，更好地了解KCC2激动作用的工作。”

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