周圍神經(jīng)損傷可引發(fā)肌萎縮側(cè)索硬化的發(fā)生和擴(kuò)散

越來越多的軼事故事提出了手臂或腿部的神經(jīng)損傷可以作為發(fā)展肌萎縮側(cè)索硬化的誘因，或ALS - 一種進(jìn)步的神經(jīng)退行性疾病，也被稱為L(zhǎng)ou Gehrig's疾病，以著名的新名字命名約克洋基隊(duì)于1941年去世。ALS和運(yùn)動(dòng)員之間的聯(lián)系比單個(gè)球員更深; 從事激烈體育活動(dòng)的人，如職業(yè)運(yùn)動(dòng)員和軍人，更有可能受到肌萎縮側(cè)索硬化癥的影響。在某些情況下，這種疾病似乎在受傷后開始 - 受傷部位的肌肉無力緩慢擴(kuò)散到新的區(qū)域，直到負(fù)責(zé)呼吸的肌肉無力導(dǎo)致窒息。

現(xiàn)在，伊利諾伊大學(xué)芝加哥分校的研究人員首次證明外周神經(jīng)損傷可以在ALS動(dòng)物模型中引發(fā)疾病的發(fā)作和傳播。發(fā)表在“ 疾病神經(jīng)生物學(xué)”雜志上的他們的研究結(jié)果顯示，經(jīng)遺傳工程改造以發(fā)展ALS樣癥狀的大鼠在與受損的外周神經(jīng)元相關(guān)的脊髓區(qū)域具有異常的炎癥反應(yīng)。隨著脊髓炎癥和其他破壞性過程的擴(kuò)散，它們會(huì)導(dǎo)致整個(gè)身體的進(jìn)行性肌肉無力。

“我們知道，在一些患有肌萎縮側(cè)索硬化癥的患者中，手部或腿部開始出現(xiàn)虛弱，疾病就會(huì)蔓延。巧合的是，患者會(huì)描述最近或遠(yuǎn)程傷害與疾病發(fā)作位置相匹配的同一只手或腿。想要研究諸如局灶性神經(jīng)損傷等環(huán)境因素如何影響肌萎縮側(cè)索硬化的起始和傳播，“UIC醫(yī)學(xué)院神經(jīng)病學(xué)和康復(fù)研究所的John S. Garvin捐贈(zèng)主席Jeffery Loeb博士說。論文。

“我們的研究結(jié)果表明，單個(gè)神經(jīng)損傷足夠小，只會(huì)引起正常動(dòng)物的暫時(shí)性虛弱，可以在脊髓中引發(fā)一連串炎癥，引發(fā)并導(dǎo)致疾病在遺傳易感動(dòng)物中傳播，”勒布。“通過損傷促成疾病的能力為我們提供了一種新的動(dòng)物模型，我們可以用它來確定ALS的治療方法，重點(diǎn)是在疾病首次開始后停止疾病的傳播。醫(yī)學(xué)界沒有顯著減緩或阻止疾病進(jìn)展的治療方法我們目前正全力以赴開發(fā)這種藥物。“

雖然越來越多的基因與ALS的發(fā)展有關(guān)，但只有約10%的ALS患者具有這些基因突變中的一種或多種，??并且沒有一種能夠解釋為什么該疾病會(huì)出現(xiàn)局部無力或如何擴(kuò)散。百分之九十的ALS患者由于未知原因而發(fā)病。“這提出了一個(gè)重要的問題，即環(huán)境與基因或自然與培育的相對(duì)貢獻(xiàn)，”勒布說。

ALS中研究最多的基因突變之一是在一個(gè)名為SOD1的基因中。在他們的研究中，Loeb及其同事使用具有突變形式的SOD1基因的大鼠，這導(dǎo)致動(dòng)物具有更高水平的SOD1酶并且從15周齡開始出現(xiàn)ALS樣癥狀，包括進(jìn)行性肌肉無力。

研究人員在10周齡時(shí)手術(shù)傷害了SOD1和野生型大鼠腿部的單個(gè)神經(jīng)。雖然所有大鼠在手術(shù)后受傷腿部的強(qiáng)度都降低，但野生型大鼠在幾周內(nèi)幾乎完全恢復(fù)。SOD1大鼠從未恢復(fù)正常，另一條腿也出現(xiàn)虛弱。他們還發(fā)現(xiàn)，手術(shù)損傷的大鼠炎癥升高和持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)，脊髓區(qū)域與受損神經(jīng)元相關(guān)的小膠質(zhì)細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞數(shù)量增加，這些其他細(xì)胞的炎癥和存在擴(kuò)散到鄰近的神經(jīng)元。

“這種炎癥的傳播可能有助于解釋疾病一旦首次從受傷部位開始傳播，”Loeb說。“小膠質(zhì)細(xì)胞有許多作用，但其中一個(gè)作用是修剪或消除將一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞連接到另一個(gè)神經(jīng)細(xì)胞的突觸。這些連接對(duì)于正常功能和發(fā)育過程中神經(jīng)元的存活至關(guān)重要。脊髓炎癥和小膠質(zhì)細(xì)胞增多的地方，我們看到突觸數(shù)量減少了兩倍。“

勒布解釋說，一旦神經(jīng)失去與鄰居的聯(lián)系，鄰近的細(xì)胞往往會(huì)死亡。“這種細(xì)胞死亡的連鎖反應(yīng)可能是導(dǎo)致我們?cè)诩∥s側(cè)索硬化癥中看到肌肉無力的逐漸擴(kuò)散的原因，”勒布說。

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