近期，研究人员首次诱导脊髓受损的小鼠再生出可控制自主行动的神经通路，这一成果有望开发出治疗瘫痪和其他运动功能性障碍的新方法。相关论文发表于《自然神经科学》杂志。
在对小鼠的研究中，美国加州大学欧文分校、加州大学圣地亚哥分校和哈佛大学联合组成的研究团队通过逆转一个分子通道中的生物钟而获得了这项突破，该分子通道对于皮质脊髓束神经通路而言非常关键。
他们剔除了一种名为PTEN（同源性磷酸酶-张力蛋白）的酶，这种酶控制的分子通道叫做mTOR，是细胞生长的关键调节器。在发育初期，PTEN的活性很低，细胞增殖不受影响；当发育完成时，PTEN就会关闭，抑制mTOR分子通道，细胞也会失去任何再生能力。
“在此之前，如此强大的神经再生不可能在脊髓中出现，”加州大学欧文分校里夫-欧文研究中心负责人、解剖学和神经生物学教授斯图尔特说，“瘫痪和因脊髓损伤导致的功能丧失一直被认为是无药可医的，但我们的研究发现指明了一种潜在的治疗方法，即诱导脊髓受伤患者体内的神经通路再生。”
根据克里斯托弗和丹纳利夫基金会提供的数据，大约有2%的美国人因脊髓损伤而出现某种形式的瘫痪，这主要是由于连接大脑和脊髓的神经通路中断导致的。
一粒葡萄大小的损伤就可导致损伤面以下的功能全部丧失。比如，颈部的损伤可致胳膊和腿瘫痪，肩部以下感知全无，大小便失禁，性功能丧失，以及一系列次级健康风险，包括泌尿系统感染，由于无法移动双腿而生出褥疮和血栓等。
斯图尔特说：“如果能够找到一个方法让这些遭到破坏的通路再生，所有这些丧失的功能都可以恢复。”
他和同事们正在研究PTEN缺失疗法能否让脊髓损伤的小鼠恢复实际运动功能，并进一步了解最佳的治疗时间，同时试图为该疗法开发一套药物输送系统。
推荐原文出处：
Nature Neuroscience doi:10.1038/nn.2603
PTEN deletion enhances the regenerative ability of adult corticospinal neurons
Kai Liu,Yi Lu,Jae K Lee,Ramsey Samara,Rafer Willenberg,Ilse Sears-Kraxberger,Andrea Tedeschi,Kevin Kyungsuk Park,Duo Jin,Bin Cai,Bengang Xu,Lauren Connolly,Oswald Steward,Binhai Zheng" Zhigang He
Despite the essential role of the corticospinal tract (CST) in controlling voluntary movements, successful regeneration of large numbers of injured CST axons beyond a spinal cord lesion has never been achieved. We found that PTEN/mTOR are critical for controlling the regenerative capacity of mouse corticospinal neurons. After development, the regrowth potential of CST axons was lost and this was accompanied by a downregulation of mTOR activity in corticospinal neurons. Axonal injury further diminished neuronal mTOR activity in these neurons. Forced upregulation of mTOR activity in corticospinal neurons by conditional deletion of Pten, a negative regulator of mTOR, enhanced compensatory sprouting of uninjured CST axons and enabled successful regeneration of a cohort of injured CST axons past a spinal cord lesion. Furthermore, these regenerating CST axons possessed the ability to reform synapses in spinal segments distal to the injury. Thus, modulating neuronal intrinsic PTEN/mTOR activity represents a potential therapeutic strategy for promoting axon regeneration and functional repair after adult spinal cord injury.
