美国印第安纳大学Dale R. Sengelaub团队揭示聚乙二醇融合修复周围神经损伤的新机制

B站影视 2024-12-11 08:58 2

摘要:周围神经损伤会破坏轴突的连续性并使远端组织失去神经支配,从而对周围和中枢神经系统造成严重后果。从外周来看,周围神经损伤会导致损伤远端立即丧失运动和感觉功能、远端神经节段发生瓦勒变性、神经肌肉接头去神经化和退化以及肌肉萎缩。从中枢来看,周围神经损伤会导致运动神经

周围神经损伤会破坏轴突的连续性并使远端组织失去神经支配,从而对周围和中枢神经系统造成严重后果。从外周来看,周围神经损伤会导致损伤远端立即丧失运动和感觉功能、远端神经节段发生瓦勒变性、神经肌肉接头去神经化和退化以及肌肉萎缩。从中枢来看,周围神经损伤会导致运动神经元体节和树突以及体节和树突突触输入的回缩。远端靶点的神经再支配取决于近端神经残端轴突的缓慢生长,可能需要数周至数月的时间才能重建任何功能连接。目前修复神经损伤的手术方案以近端和远端断裂神经残端进行显微缝合为主。而通过无细胞周围神经导管或自体移植物修复周围神经缺损,是以其作为轴突生长导向进行修复。遗憾的是,这些方案都不能防止瓦勒变性,也不能在很大程度上改善功能恢复。因而,需要找到一种新的周围神经损伤治疗方案。

聚乙二醇(PEG)融合是一种修复周围神经损伤的技术,可立即恢复大鼠的轴突功能,并迅速(数周内)恢复自主行为。PEG融合目前正在进行临床试验。PEG 是一种质膜融合剂,用于在损伤部位将一些紧密相连的轴突开口端连接起来,从而立即恢复轴突的连续性和远端神经支配,并显著改善运动行为的恢复。

PEG 对断裂轴突膜的融合是非特异性的,即 PEG 融合会不加区分地融合近似的轴突,而不考虑其模式或原始连接。美国印第安纳大学Dale R. Sengelaub团队曾报道,在坐骨神经损伤和 PEG 融合后,肌肉注射后的逆行标记显示了适当脊髓节段和不适当脊髓节段的运动神经元,表明存在错误连接。与未手术的动物相比,PEG 融合修复后正确连接和错误连接的运动神经元的树突分布也发生了显著变化。Sengelaub等推测,这种重组可能是由于轴突切断诱导的去感觉化、脊髓或脊髓上投射的下行信息的补偿性变化和/或 PEG 融合修复诱导的感觉错接造成的。事实上,先前已有报道称周围神经损伤会诱发感觉投射的外周和中枢发生重大变化。

Sengelaub等研究了坐骨神经 PEG 融合修复对脊髓感觉末梢投射以及感觉行为恢复的影响。他们假设 PEG 融合会导致正确或不正确的感觉投射融合,这与他们之前在 PEG 融合后的运动轴突中观察到的情况类似。他们还假设 PEG 融合会诱导感觉末端投射的重组,类似于他们之前报道的运动神经元树突重组。

PEG 融合会导致近端和远端感觉轴突之间出现正确和错误的连接。此外,PEG-融合还能使修复同侧和对侧的感觉末梢区域重组。在同侧,这种重组可能反映了 PEG 融合的错误连接、外周侧枝萌发(通过邻近的隐神经)或对神经损伤和/或 PEG 融合的代偿反应。在对侧,这种重组可能反映了未受神经支配的足部感觉的变化。这种中枢性重组可能有助于行为显著恢复,而这种行为恢复在轴突修复时并不存在,而是在 PEG 融合修复后数周才出现。Sengelaub等揭示了 PEG 融合修复周围损伤的新机制,并认为PEG 融合为周围损伤修复提供了更好的选择。

文章发表在《中国神经再生研究(英文)》(Neural Regeneration Research)2025年第7期。

文章来源:Hibbard EA, Zhou L, Yang CZ, Venkudusamy K, Montoya Y, Olivarez A, Bittner GD, Sengelaub DR (2025) Polyethylene glycol fusion repair of severed rat sciatic nerves reestablishes axonal continuity and reorganizes sensory terminal fields in the spinal cord. Neural Regen Res 20(7):2095-2107.

来源:中国神经再生研究杂志

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