修复脊髓损伤,这些纳米粒子或许可以第一时间帮大忙

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学术纬度/报告

脊髓损伤的时刻通常意味着身体开始退化,这可能导致四肢和身体肌肉无力,失去感觉,失去控制甚至瘫痪。由于交通事故,跌倒或暴力等各种原因,全世界每年有25万到50万人患有脊髓损伤。

最近,美国密歇根大学的生物工程师使用纳米颗粒来帮助避免脊髓损伤引起的瘫痪。动物实验表明,在小鼠受伤后注射这种纳米颗粒可有效促进脊神经再生并有助于恢复运动能力。该研究发表在《美国科学院院刊》(PNAS)。

这些纳米粒子起作用是因为它们有效地“拦截”免疫细胞。免疫细胞无法帮助修复伤口吗?通常就是这种情况。活化的免疫细胞在伤口周围积聚并主动去除死细胞碎片,这一过程促进组织愈合并启动再生和修复过程。

然而,中枢神经系统的东西略有不同,中枢神经系统由大脑和脊髓组成。在正常情况下,血脑屏障隔离了神经细胞受到干扰的免疫活动。当脊髓受损时,屏障被破坏,免疫细胞可进入受损区域并释放促炎细胞因子。主动免疫反应不仅没有帮助,而且还对不习惯这种“治疗”的脊神经组织造成更大的损害,导致神经元的快速死亡。

第一个首当其冲的是神经的髓鞘。髓鞘包裹在神经纤维周围,以帮助神经传递信号。然而,炎症反应将在髓鞘中形成瘢痕并成为脊髓神经再生的主要障碍。

▲这位研究领导生物医学工程教授Lonnie University of Michigan)

如何避免免疫系统对神经损伤反应过度? Lonnie Shea教授提出了这个想法:“我们还可以使用免疫反应帮助我们促进治疗反应,而不是克服免疫反应。”

考虑到这一点,研究人员设计了一种新的纳米颗粒疗法。它们使纳米颗粒充当受损细胞的碎片,与引起循环系?逞字⒌拿庖呦赴岷希⒔亲频狡⒃啵佣浣蛹跚峒顾杷鹕饲虻母旱!?

这些纳米颗粒由聚乳酸 - 乙醇酸共聚物制成,这是一种可降解的聚合有机化合物,已被FDA批准用作可再吸收的缝合线。由于纳米颗粒通过诸如尺寸和电荷的物理性质起作用,它们本身不会粘附到药物上,因此避免了药物可能带来的不良反应。

研究人员检查了纳米粒子对脊髓损伤小鼠的影响。在小鼠受伤后通过静脉内注射将纳米颗粒注射到小鼠中。连续注射一周后,研究人员观察到伤口部位积累的先天免疫细胞明显减少,仅比对照组减少1/4!相应地,在受伤4周后,与对照组相比,神经纤维的瘢痕也减少了一半。

参考文献[1])

另一方面,由于微环境的改善,免疫系统中一些较少发炎的细胞,如某些巨噬细胞,在注射纳米颗粒后成功到达损伤部位,有助于愈合和神经再生。

在小鼠脊髓损伤后约3个月,研究人员观察到在受伤后立即注射纳米颗粒的小鼠神经再生有显着改善。大约40%的轴突恢复了髓鞘,几乎与未受伤的对侧相同。同时,小鼠的后肢运动功能显示出显着的改善。

参考文献[1])

研究人员将这种可注射纳米颗粒与中枢神经系统急救药物进行了比较,希望能够在患者出现脑或脊髓损伤后首次预防更严重的损伤。

对于该治疗策略更期望的是它可以具有更广泛的应用。因为它可以有效地靶向免疫细胞,它不仅为脊髓损伤患者带来了新的治疗方法,而且可能使患有更多炎症性疾病的患者受益。

Shea教授表示,“几乎所有主要疾病,如自身免疫性疾病,癌症和再生都是基于免疫系统。如果有工具可以靶向免疫细胞并重定向它们以达到预期的反应,那么在治疗中还是要做很多工作来控制疾病。“

Pixabay

参考文献:

[1] Jonghyuck Parketal。(2019)血管内先天免疫细胞通过静脉注射纳米颗粒改良功能恢复期的脊髓损伤。国家科学院的研究.10.1073/pnas。

[2] An'EpiPen'forspinalcordinjuries.RetrievedJul18,从

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学术纬度/报告

脊髓损伤的时刻通常意味着身体开始退化,这可能导致四肢和身体肌肉无力,失去感觉,失去控制甚至瘫痪。由于交通事故,跌倒或暴力等各种原因,全世界每年有25万到50万人患有脊髓损伤。

最近,美国密歇根大学的生物工程师使用纳米颗粒来帮助避免脊髓损伤引起的瘫痪。动物实验表明,在小鼠受伤后注射这种纳米颗粒可有效促进脊神经再生并有助于恢复运动能力。该研究发表在《美国科学院院刊》(PNAS)。

这些纳米粒子起作用是因为它们有效地“拦截”免疫细胞。免疫细胞无法帮助修复伤口吗?通常就是这种情况。活化的免疫细胞在伤口周围积聚并主动去除死细胞碎片,这一过程促进组织愈合并启动再生和修复过程。

然而,中枢神经系统的东西略有不同,中枢神经系统由大脑和脊髓组成。在正常情况下,血脑屏障隔离了神经细胞受到干扰的免疫活动。当脊髓受损时,屏障被破坏,免疫细胞可进入受损区域并释放促炎细胞因子。主动免疫反应不仅没有帮助,而且还对不习惯这种“治疗”的脊神经组织造成更大的损害,导致神经元的快速死亡。

第一个首当其冲的是神经的髓鞘。髓鞘包裹在神经纤维周围,以帮助神经传递信号。然而,炎症反应将在髓鞘中形成瘢痕并成为脊髓神经再生的主要障碍。

▲这位研究领导生物医学工程教授Lonnie University of Michigan)

如何避免免疫系统对神经损伤反应过度? Lonnie Shea教授提出了这个想法:“我们还可以使用免疫反应帮助我们促进治疗反应,而不是克服免疫反应。”

考虑到这一点,研究人员设计了一种新的纳米颗粒疗法。它们使纳米颗粒充当受损细胞的碎片,与引起循环系统炎症的免疫细胞结合,并将它们转移到脾脏,从而间接减轻脊髓损伤区域的负担。

这些纳米颗粒由聚乳酸 - 乙醇酸共聚物制成,这是一种可降解的聚合有机化合物,已被FDA批准用作可再吸收的缝合线。由于纳米颗粒通过诸如尺寸和电荷的物理性质起作用,它们本身不会粘附到药物上,因此避免了药物可能带来的不良反应。

研究人员检查了纳米粒子对脊髓损伤小鼠的影响。在小鼠受伤后通过静脉内注射将纳米颗粒注射到小鼠中。连续注射一周后,研究人员观察到伤口部位积累的先天免疫细胞明显减少,仅比对照组减少1/4!相应地,在受伤4周后,与对照组相比,神经纤维的瘢痕也减少了一半。

参考文献[1])

另一方面,由于微环境的改善,免疫系统中一些较少发炎的细胞,如某些巨噬细胞,在注射纳米颗粒后成功到达损伤部位,有助于愈合和神经再生。

在小鼠脊髓损伤后约3个月,研究人员观察到在受伤后立即注射纳米颗粒的小鼠神经再生有显着改善。大约40%的轴突恢复了髓鞘,几乎与未受伤的对侧相同。同时,小鼠的后肢运动功能显示出显着的改善。

参考文献[1])

研究人员将这种可注射纳米颗粒与中枢神经系统急救药物进行了比较,希望能够在患者出现脑或脊髓损伤后首次预防更严重的损伤。

对于该治疗策略更期望的是它可以具有更广泛的应用。因为它可以有效地靶向免疫细胞,它不仅为脊髓损伤患者带来了新的治疗方法,而且可能使患有更多炎症性疾病的患者受益。

Shea教授表示,“几乎所有主要疾病,如自身免疫性疾病,癌症和再生都是基于免疫系统。如果有工具可以靶向免疫细胞并重定向它们以达到预期的反应,那么在治疗中还是要做很多工作来控制疾病。“

Pixabay

参考文献:

[1] Jonghyuck Parketal。(2019)血管内先天免疫细胞通过静脉注射纳米颗粒改良功能恢复期的脊髓损伤。国家科学院的研究.10.1073/pnas。

[2] An'EpiPen'forspinalcordinjuries.RetrievedJul18,从

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