'脑胶水'帮助修复压路在严重的创伤性脑损伤中
根据美国疾病控制与预防中心(Centers for Disease Control and Prevention)的数据,目前美国约有530万人因创伤性脑损伤而患有永久性残疾,每年的费用为380亿美元。创伤性脑损伤的身体、精神和经济代价可能是巨大的,但佐治亚大学的新研究提供了希望。
在一项新的研究中,佐治亚大学再生生物科学中心的研究人员证明了一种水凝胶的长期效益,他们称之为“大脑胶水,“为了治疗创伤性脑损伤。新研究提供了凝胶在严重伤害后凝胶免受脑组织丧失的证据,但它也可能有助于功能性神经修复。
大量TBI后脑损伤通常导致广泛的组织丧失和长期残疾。目前没有临床治疗,以防止产生的认知障碍或组织损失。
3月5日报道科学推进这项新发现首次提供了大脑修复的视觉和功能证据神经电路在脑内植入胶的动物中参与严重创伤性脑损伤后的伸手抓握运动。
佐治亚大学农业与环境科学学院副教授、首席研究员洛希塔什·卡鲁巴亚说:“我们的工作提供了一个全面的视角,让我们了解在动物完成特定的伸手抓物任务时,受损区域的恢复情况。”
由2017年的Karumbaiah创建,脑胶旨在模拟支持脑细胞的糖糖的结构和功能。凝胶含有与碱性成纤维细胞生长因子和脑衍生的神经营养因子结合的关键结构,两个保护蛋白因子可以增强严重TBI后脑细胞的存活率和再生。
在现有的短期研究中,Karumbaiah和他的团队表明,脑胶胶从严重的TBI损伤中受到显着保护的脑组织。在这项新的研究中,为了利用原版的神经保护能力,他们进一步设计了保护因子的输送表面,以帮助加速脑细胞的再生和功能活性。10周后,结果很明显。
“植入脑胶水的动物受试者实际上表现出严重受损的大脑组织的修复,”喀敏度说。“与没有这些材料的受试者相比,动物还引发了更快的恢复时间。”
为了测量这种胶的有效性,该团队使用了一种组织清除方法,使脑组织变得光学透明,这使得他们可以通过3D成像技术直观地捕捉到触手可及回路中细胞的即时反应。
卡鲁巴亚说:“因为这种组织清除方法,我们能够对脑胶支持的复杂电路和恢复过程有更深入的了解。”“使用这些方法和传统的电生理记录,我们能够验证脑胶支持病变腔内功能性神经元的再生。”
Karumbaiah指出,RTG回路在大鼠和人类的进化过程中是相似的。他说:“在老鼠身上对这个回路的调节可以帮助加速人脑胶在临床中的转化。”
在佐治亚大学创新门户的支持下,卡鲁巴亚申请了脑胶的专利。他还与佐治亚大学复杂碳水化合物研究中心分析服务技术总监Parastoo Azadi和国家科学基金会资助的2300万美元的材料创新平台GlycoMIP合作,该平台旨在通过研究和教育推进糖材料领域。
“做行为研究、动物工作和分子工作有时需要一个村庄,”Karumbaiah说。“这项研究涵盖了加拿大皇家银行的本科生和研究生,以及佐治亚大学和杜克大学的教职员工。”
合作研究工作为五名佐治亚大学皇家银行的本科生提供了一个体验学习的机会,并发表了他们的第一篇论文。这是拉面福加尼的第一份出版物,他是一位有抱负的医学博士。在卡隆巴亚实验室工作的本科生。
Forghani表示,本科团队“学会了如何在这个项目上合作”以及对需要治疗的患者的搬家实验室研究的影响。
福加尼说:“我和我的同学们被授权拥有这个项目的一部分,从数据分析的计划阶段到写作和发表。”“作为一个有抱负的、早期职业生涯的医学科学家,从事一个具有转化影响并直接解决非常相关的临床问题的项目,对我来说非常激动。”
卡鲁巴亚实验室的研究科学家、这项研究的第一作者查尔斯·拉楚曼(Charles Latchoumane)把他的时间分配在佐治亚大学和瑞士洛桑,他在那里的NeurRestore工作,一个研究中心,旨在恢复帕金森氏症患者丧失的神经功能,或因头部受伤或中风而出现神经紊乱的人。
“这项研究已经进行了4到5年,”拉楚曼说。“我们的合作研究记录得如此详尽,以至于在你读过它之后,你不得不相信,严重脑损伤的受害者有了新希望。”
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