視覺刺激和促進基因療法可恢復小鼠視神經(jīng)切斷動物模型的神經(jīng)再生與視力

科學家首次證明了使用視覺刺激和促進基因治療的方法，可使小鼠視被切斷的視神經(jīng)再生并恢復部分視力。

7月11日，Jung Hwan A. Lim（加州大學圣地亞哥分校生物科學部）和他的同事們將這些發(fā)現(xiàn)發(fā)表在《自然神經(jīng)科學》上。此發(fā)現(xiàn)對治療青光眼，及從眼睛攜帶信息到大腦的視神經(jīng)受損等疾病有重要的臨床意義。

這項研究的共同作者之一安得烈D.胡伯曼博士及他的同事們正在開發(fā)臨床干預措施，使用光學刺激促進神經(jīng)再生及修復。這項研究的資助者Paul A. Sieving, MD, PhD,（美國國家眼科研究所主任）在一個新聞發(fā)布會上說“在視覺系統(tǒng)中重新連接神經(jīng)元是致盲性眼病如青光眼的再生治療所面臨的最大的挑戰(zhàn)之一。這項研究表明，哺乳動物的中樞神經(jīng)系統(tǒng)再生能力要大于已知情況�！半m然成年身體許多部位的神經(jīng)在受傷后會再生，但中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)并沒有再生。在個人遭受了傷害后將導致永久性的損失功能，例如，脊髓或視神經(jīng)損傷。在過去幾十年里的研究已經(jīng)開始解釋為什么中樞神經(jīng)系統(tǒng)中的神經(jīng)細胞失去了早期發(fā)展后的再生能力，并已經(jīng)開始確定一些刺激再生的方法。”研究者們寫到。

“我們欺騙那些神經(jīng)元，讓他們以為自己還是嬰兒期的神經(jīng)元�！焙�伯曼博士說（斯坦福大學醫(yī)學院神經(jīng)科學家。）為了檢驗這種可能性，胡伯曼博士及其同事切斷小鼠眼睛后的視神經(jīng)，造出不同的損傷模型，模仿青光眼和某些癌癥或別的損傷。

正如預期的那樣，如果不干預，小鼠神經(jīng)損傷后，神經(jīng)細胞死亡，并沒有再生。然而，當受傷的小鼠暴露于來回移動的黑白條圖像下，刺激視神經(jīng)電活動，損傷部位短距離內(nèi)的神經(jīng)會再生。”接下來，研究人員利用基因治療技術來提高編碼基因哺乳動物雷帕霉素靶蛋白mTOR的表達，有點類似于類固醇激素對神經(jīng)元，這也引起了一些神經(jīng)再生�！焙�博曼博士說。

當結(jié)合視覺刺激和mTOR升高，神經(jīng)元的生長快了500倍，達到12mm。此外，如果將眼睛縫閉并加強眼睛使用的管理和治療，切斷神經(jīng)會再生到大腦。事實上，實驗表明，這些小鼠的視網(wǎng)膜神經(jīng)在大腦中正確的區(qū)域內(nèi)再生。

一系列視覺測試證實小鼠受傷的眼睛恢復了部分視覺。例如，他們可以追蹤運動，當捕食者的影子出現(xiàn)在他們上面時他們會躲藏。但是，他們的深度知覺并沒有得到改善。這可能是因為只有約1%至5%的視覺神經(jīng)元進行再生，胡伯曼博士指出”對于人類來說，改進的方法是可能會讓他們自主導航進入一個房間，但不會讓他們完成更復雜的視覺任務�！�

“我們沒有看到太多的功能恢復，例如發(fā)短信或閱讀。因為我們沒有恢復足夠的的細胞數(shù)量。”胡伯曼博士還說，再生的視覺刺激引發(fā)“巨大”的臨床意義。他和他的同事目前正與眼科醫(yī)生和虛擬現(xiàn)實專家制定視覺刺激措施來提升眼部疾病的損傷再生。他說：“可取的做法是，在臨床上增加損傷后的視網(wǎng)膜神經(jīng)元的活動，讓他們再生，并保持他們存活�！�

胡伯曼博士和他的同事們也正在尋找和開發(fā)過濾器，它可以放在電腦、電話屏幕里或眼鏡里，以最佳的方式刺激視覺系統(tǒng)和大腦中其他部分的神經(jīng)元，加強和維護眼睛健康。

胡伯曼博士表示，研究結(jié)果也可能對中樞神經(jīng)系統(tǒng)中其他部分神經(jīng)元的再生也有重要啟示�！吧窠�(jīng)活動，這是我們可以控制的，可以通過它來加強神經(jīng)回路的健康和再生潛力，”他說。

 

這項研究是由國家眼科研究所和青光眼研究基金會資助的。

Sources：Medscape Medical News

 

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