研究人员用聚合物和蛋白质使受损的神经再生
匹兹堡大学医学院的研究人员创造了一种可生物降解的神经向导——一种充满生长促进蛋白的聚合物管,它可以在不需要移植干细胞或供体神经的情况下,再生受损神经的长段。
到目前为止,这项技术已经在猴子身上进行了测试,这些实验的结果于今天在科学转化医学。
资深作者、皮特大学整形外科教授、麦高恩再生医学研究所核心教员凯西·马拉博士说:“我们是第一个证明没有任何细胞的神经引导能够在神经残端和目标肌肉之间架设一个2英寸大的缝隙的人。”“我们的指导可以与神经移植相媲美,在某些方面甚至更好。”
一半受伤的美国士兵回家时胳膊和腿都受伤了,这些部位没有得到很好的防弹衣保护,经常导致神经受损和残疾。在平民中,车祸,机械事故,癌症治疗糖尿病甚至出生创伤都可能导致严重的神经损伤,影响着超过2000万美国人。
周围神经可以自行再生三分之一英寸,但如果受损部分超过这一长度,神经就无法找到目标。通常情况下,迷失方向的神经会缠成一个疼痛的球,称为神经瘤。
最常见的治疗长段神经损伤是删除一个瘦小的感觉神经在后面的比赛中导致麻木的腿和其他并发症,但至少有机会missed-chop到三分之二,包块在一起然后缝他们受损的运动神经,通常在手臂上。但只有大约40%到60%的运动机能通常回报。
“这就像你用天使发意大利面代替了一块意大利扁面,”马拉说。“它就是不太管用。”
马拉的神经向导恢复了四只猴子大拇指80%的精细运动控制,每只猴子的前臂上都有一个2英寸的神经间隙。
该指南由与可溶解缝合线相同的材料制成,并加入了一种促进生长的蛋白质——在最近的一项帕金森氏症试验中,这种蛋白质被输送到大脑——在几个月的过程中缓慢释放。
该实验有两个控制:一个空的聚合物管和一个神经移植。由于猴子的腿相对较短,通常的去除和切腿神经的临床程序不会起作用。因此,科学家们从前臂上取出了一段2英寸长的神经,将其翻转并缝合到位,用扁意面代替扁意面,并为神经引导设置了一个较高的标准来匹配。
在马拉的指导下,移植的功能恢复和最好的情况下一样好,而且在恢复神经传导和补充雪旺细胞(神经周围的绝缘层,增强电信号和支持再生)方面,指导比移植的效果更好。在这两种情况下,神经再生都需要一年的时间。空向导的表现明显更差。
有了在猴子身上的这些有希望的结果,马拉想把她的神经向导带到人类病人身上。她正在与美国食品和药物管理局(FDA)合作进行首次人体临床试验,并将其发展为创业公司, AxoMax Technologies Inc。
“市场上没有中空管是经过FDA批准的神经间隙大于一英寸。一旦你通过了这个,没有现成的管子被证明是有效的,”马拉说。“这就是这里的神奇之处。”
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