实验室突破提供脊髓损伤患者再次呼吸的承诺

凯斯西储大学的研究人员开发了一种方法，可以恢复肌肉控制呼吸的功能——即使他们已经瘫痪一年多。这一突破带来了希望，有一天，严重脊髓损伤的患者将能够在不依靠呼吸机的帮助下再次呼吸。

博士学博士学博士菲利帕米沃伦博士在新神经科学社会的年会11月17日提出了结果。该研究代表了在延伸的膈肌内肌肉内的肌肉延伸的努力逐步前进的临界步骤，该肌纤维从脑干的上部延伸的神经纤维激活。当那些纤维在脊髓中损坏时，来自大脑的电信号不能到达使脊髓的电动发射，以激活控制重要功能的肌肉。这项新研究提供了一种两步的方法来修复阻止这些信号的损坏的一部分。

“我们表明，脊髓损伤后，呼吸瘫痪可以长时间逆转，”地铁医疗中心的神经科学研究员沃伦说，该中心是案例西方储备大学医学院的隶属关系。“这有可能减轻目前受伤患者的长期痛苦，提高他们的品质，潜在的长度。”

研究人员将他们的研究集中在一组神经上，这些神经从脑干的呼吸控制中心向下延伸到颈中部脊髓的C3和C5椎体。这些纤维，也就是脑轴突，控制着膈肌呼吸的关键功能。任何C3椎体以上脊髓的损伤都可能导致广泛的肌肉瘫痪，导致呼吸困难、运动困难、心排血量调节和性功能障碍。不幸的是，颈部高处的伤是最常见的脊髓创伤。

脊髓损伤后，神经纤维受损，导致身体脑和肌肉之间的连接丧失。为了帮助损伤后立即保留组织，在创伤部位的瘢痕形成瘢痕形成，并在脊髓上下延伸几英寸的距离。这种瘢痕组织非常致密，含有抑制新神经元生长的糖，并且随着时间的推移不会减少长度或强度。结果是，新的连接不能形成伤害后肌肉功能，这对呼吸不太重要。

脊髓损伤引起的呼吸肌麻痹会导致血液中氧含量低，增加身体呼吸的动力，并促使任何功能正常的呼吸肌更努力地工作。脊髓损伤患者的呼吸能力往往不足以支撑患者的生命。然而,如果新神经纤维或连接可以在脊髓中形成，然后可以激活途径以恢复呼吸功能。因此，凯斯西储大学的研究人员发明了一种技术，用一种特殊设计的酶来治疗受伤部位，重新打开连接，并应用呼吸疗法来加强剩余的功能呼吸肌肉。

在实验动物中，研究人员使用联合技术在受伤数月后恢复呼吸功能。首先，他们在脊髓呼吸神经部位注射软骨素酶，以去除疤痕组织中的抑制糖。酶的作用使形成新的连接和刺激潜在的路径在呼吸运动系统。其次，这些动物被暴露在短时间的低氧环境中，使它们呼吸更困难、更快，以恢复呼吸肌肉。这种治疗方法被称为间歇性缺氧。

组合酶注射和间歇性缺氧治疗促进了血清素水平。众所周知，有助于缓解焦虑症，血清素还可以广泛的作用，作为神经递质，以帮助刺激神经细胞。通过在神经连接处增加血清素，并且在纤维本身上的特定受体中，研究人员能够帮助将隔膜函数恢复到动物中的正常水平。这一发现不仅仅是因为瘫痪肌肉的功能完全恢复，而且因为研究人员能够在一年半受伤的动物中实现呼吸。

“重新激活膈肌和呼吸在慢性受伤的动物中，这是一个瘫痪的半隔膜的膈肌，”Jerry Silver，Phd表示，这是在研究中进行的神经科学案例。

虽然这些结果是令人鼓舞的，但需要更多的研究来完善治疗。在研究中超过三分之二的动物响应了组合治疗策略，虽然治疗对剩余的动物没有影响。响应组合治疗的三分之二的动物恢复了正常的呼吸，而另一个第三次在受伤的肌肉中经历过不稳定的呼吸。

调查人员发现，在治疗过程中，呼吸呼吸不稳定的动物被淹没。一种简单的修复，涉及施用血清素受体阻滞剂，将这些动物恢复到正常呼吸。研究人员目前正在研究动物中的血清素 - 过载现象，以扩大他们对软骨素酶/间歇性缺氧治疗策略的知识。虽然这种治疗策略在人类中使用了很大的希望，但必须首先优化该技术并显示在较大的动物中有效，脊髓的大小与人类的大小更类似。

“治疗增加了神经连接的强度，而不是在伤害部位，但在膈肌留下脊髓的地方，”沃伦说。“这可能对患者的治疗具有巨大影响脊髓受伤。我们的工作提供了新的希望，即使在严重脊柱损伤后的长时间内，将来可能在未来修复瘫痪的呼吸道肌肉活动，让患者再次呼吸患者。“

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