Nature新研究指出了一种很少被研究的细胞类型是如何控制脊髓损伤中疤痕组织的形成的

脊髓损伤后，附近的细胞迅速行动，在受损区域周围形成保护性疤痕组织，以稳定和保护它。但随着时间的推移，过多的疤痕会阻止神经再生，阻碍愈合过程，导致永久性神经损伤、感觉丧失或瘫痪。

现在，加州大学旧金山分校的研究人员发现了一种很少被研究的细胞类型是如何控制脊髓损伤中疤痕组织的形成的。研究小组在小鼠身上发现，激活这些细胞内的分子通路，可以让它们控制脊髓瘢痕的水平。这项新研究发表在9月18日的《自然》杂志上。

“通过阐明脊髓瘢痕形成背后的基本信号生物学，这些发现提高了有朝一日能够从药理学上微调瘢痕形成程度的可能性，”新论文的资深作者、加州大学旧金山分校生理学教授兼主席、2021年诺贝尔生理学或医学奖得主David Julius博士说。

脊髓损伤——由交通事故、跌倒或运动碰撞等身体创伤引起——会损害沿脊髓延伸的神经，这些神经负责协调大脑和身体其他部位之间的信息。治疗主要围绕手术或支架来稳定脊柱，药物来控制疼痛和肿胀以及物理治疗。

David Julius和他的同事们正在研究一组鲜为人知的神经元的功能，这些神经元被称为脑脊液(CSF)接触神经元。这些神经元沿着贯穿脊髓中心的中空通道被发现，它们延伸到填充通道的脊髓液中。

一种阿片类药物，可调节疤痕

该团队开发了一种新方法来标记这些神经元，分离它们并测量细胞中哪些基因是活跃的。这让他们发现，这些细胞表达一种受体，可以感知人体自然产生的κ-阿片样物质。

研究小组继续鉴定了产生κ-阿片样物质的脊髓细胞，并展示了这些分子是如何激发与csf接触的神经元的。

进一步的实验表明，在脊髓损伤后，通过这些κ-阿片类物质的信号传导减少，将附近的细胞转化为疤痕组织以提供保护。

研究人员尝试给小鼠额外的κ-阿片类药物，疤痕减少了;但脊髓损伤更严重，小鼠的运动协调能力也没有恢复。

“κ-阿片类药物可能会给我们一种方法，在脊髓损伤后，药理学上调节产生足够疤痕组织和过度疤痕之间的微妙平衡，”尤利乌斯实验室的前博士后研究员Wendy Yue博士说，她现在是加州大学旧金山分校的生理学助理教授，也是这篇新论文的第一作者。

重要的是，κ-阿片类药物与羟考酮和氢可酮等商业阿片类药物不同，通常不会上瘾。

科学家们必须做更多的工作来理解为什么脊髓损伤后κ-阿片类药物水平会下降，以及支持最佳愈合的理想疤痕水平是多少。在脊髓损伤患者中测试κ-阿片类药物相关药物之前，还需要进一步的临床前研究。

David Julius说，新的发现强调了开展各种细胞类型和信号分子如何工作的基础科学研究的重要性。

“我们并不是在寻找控制脊髓愈合的方法，我们对这种神秘的细胞类型提出了疑问，然后发现了一种既有趣又具有生物学意义的机制，最终可能具有一些治疗潜力。”

作者:其他作者为加州大学旧金山分校的Kouki Touhara, Kenichi Toma和Xin Duan。