生物凝胶可以治愈中风后的大脑

一种新的生物材料帮助老鼠恢复中风后失去的大脑区域。
12月18日2018

采访

Tom Carmichael,加州大学洛杉矶分校和Kativa Basi

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老鼠大脑

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中风会对你的生活造成毁灭性的影响,尤其是大脑受损的部分在中风后无法恢复。或者他们可以吗?在听取了脑出血幸存者Kavita Basi的意见后,Georgia Mills向洛杉矶加利福尼亚大学的神经学家Tom Carmichael讲述了他正在进行的中风后脑组织再生的研究。

卡维塔——2015年,当我38岁的时候,我因为一种威胁生命的疾病被送进了急诊室:蛛网膜下腔脑出血。在此之前,我过着快乐、健康的生活方式。我只是没想到这样的事会发生在我身上。事情发生的那天晚上,我下班回家有点早,有点头痛,我看了会儿电视,晚上11点左右醒来时,我痛得尖叫起来,好像有把大锤砸在了我的后脑勺上,然后我就癫痫发作了,瘫倒了。接下来的几周,我在曼彻斯特的索尔福德皇家医院接受了各种手术治疗。我现在的生活正在适应这个新的我。我有短期记忆丧失的问题,严重的头痛,对某些噪音有困难,幽闭恐惧症,高度焦虑,还有性格转变。

我现在的思维方式是非黑即白,这对于认识我的人来说很难理解。

克里斯-卡维塔·巴斯,她最近出版了一本关于她的经历的书,叫做《23号房间》;从脑溢血中存活下来。

乔治亚州——中风会对你的生活造成毁灭性的影响,康复尤其困难,因为大脑受损的区域是永久性死亡的,或者它们是吗?我和加州大学洛杉矶分校的神经学家Tom Carmichael聊了聊他正在进行的中风后脑组织再生的研究。

汤姆:人类大脑中发送信号的关键细胞类型,即神经元,在一定年龄后就固定了。在2到5岁之间,我们不再有脑细胞,因此我们不能大量再生新的脑细胞。因此,当大脑有一个区域死亡时,你就不能正常地在那个区域再生。因为脑细胞本身,也就是神经元,在科学领域被称为,有丝分裂后。它们不能分裂并形成大量的新细胞。

乔治亚-你把这些死细胞称为疤痕吗?

汤姆:是的,会发生的是这个区域死亡,然后一些被称为神经胶质的细胞,增殖,把受损区域隔离起来,它们和其他细胞一起形成疤痕,帮助控制损伤,但也可能有第二个影响,限制恢复过程中的一些修复。

Georgia:这在你给人们的治疗中会有什么影响?

汤姆:目前,很多人都知道,没有药物可以治疗中风。治疗是基于活动的;物理治疗,职业治疗,或者语言治疗。这些药物的功效非常有限。所以没有任何疗法可以刺激中风的恢复。我们一直关注的是中风后细胞的作用,以及我们如何开发医学疗法来促进康复。

乔治亚-对。是的。你们实验室调查得怎么样了?

汤姆:我们对大脑开始做什么很感兴趣,然后停滞不前,不能完全进步。所以我们一直在研究刺激脑细胞形成新连接的分子,或者刺激血管生长并在中风附近的组织中分支的分子。我们的理由是,如果我们能理解这些分子,我们就能理解为什么它们不能产生更全面的恢复,然后开发药物来促进这些分子系统,促进恢复。

Georgia -你是如何测试这些属性的?

汤姆:第一个测试只是一个发现过程,对可能在康复中起作用的特定分子途径或分子获得一个想法或假设。所以在我刚才举的例子中,我们可以确定一个分子记忆系统,我们认为它可能在中风中起作用。所以第一个测试是一个发现测试只是为了看看中风的动物模型,比如实验室的老鼠,这个分子是否能促进恢复。

Georgia -你是如何将分子放入老鼠体内的,你发现了什么?

汤姆:我们有好几种方法来做到这一点。与转译最相关的方法是提供一种药物,可以与这些系统相互作用,一种候选药物。我们与制药公司合作,他们有早期发现,我们可能会对其进行测试。我们也开发了一些我们自己的。你可以把它系统地移植到老鼠身上就像移植到人身上一样。还有其他更专业的方法。一种令人兴奋的方法是开发新的生物材料,可能会提高恢复和中风。我说过中风会导致蛀牙。这是大脑中的一个空间,我们可以用生物材料填充,可以释放药物,或者可以在其中含有促进恢复的分子。所以就像我们在人体系统中一样的输送,或者使用生物材料等新技术进行局部输送。

乔治亚州-哇。就像你在皮肤伤口上贴膏药一样你把生物膏药放在大脑受损的部分?

汤姆:没错。

Georgia -当你在老鼠身上试验时会发生什么?

汤姆-很多时候我们都失败了,这是意料之中的。这是发现科学,如果你不犯错误,你的网撒得还不够广,但在几个例子中,我们已经取得了实质性的成功,其中一些已经导致了临床试验,其中一些已经真正定义了一个新的方向,我们可能会以一种迭代的方式,调整到产生人类治疗。

Georgia -当你说成功的时候,你是指大脑中已经死亡的部分恢复正常吗?

汤姆:这是个很好的问题。我可能有两种回答方式。第一个是直接回答这个问题,是的,我们已经开发了一种叫做生物聚合物水凝胶的东西,基本上是一种类似果冻的材料,由体内自然产生的分子组成,它可以促进中风后新组织的再生。在已发表的文章中,我们已经证明它可以导致轴突,也就是连接神经元和血管的细胞,在受损的空洞中生长,形成新的脑组织,从而促进恢复。你问题的第二个答案是组织恢复后是什么样子。用生物工程材料培育新大脑确实是一项壮举,需要多年的努力。另一种方法是简单地增强现有但部分受损的回路在腔旁的恢复,所以恢复可能看起来像一个电路,最初说,参与移动腿现在可以移动腿和手臂。

乔治亚-哇,太神奇了。你知道还要多久才能看到人体试验吗?

汤姆:在5年的时间里,会有各种各样的努力进入临床试验阶段。路线图已经很好地建立起来了。对其他人来说,可能需要7到10年的时间。对于实验性的疗法来说尤其如此,因为有许多令人生畏的转化问题。比如扩大规模。大多数在小鼠或实验室大鼠身上工作的过程产生的数量很少,要想在人类中应用,你必须以一种非常纯粹的方式扩大到大量,这是要求很高的,所以从科学的角度来看,有很多不那么有趣的问题需要解决,才能推动这些生物材料的发展。

如果你在英国并且受到中风的影响,你可以联系不同的中风,这是一个支持年轻中风幸存者的慈善机构www.differentstrokes.co.uk

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