重新思考头部损伤

一项新的科学理论表明,头部受到撞击不仅会造成创伤,还会引起免疫系统的反应……
2013年3月7日

采访

罗切斯特大学医学中心的杰弗里·巴扎里安博士说

对于大多数职业橄榄球或美式足球运动员来说,反复撞击头部被认为是一种职业危害。但在航母的使用过程中,它们可能会造成长期损害。现在,科学家们提出了一种新的理论,这意味着除了给球员戴上头盔外,我们还可以做更多的事情来保护他们。为了了解更多,我们邀请了罗切斯特大学医学中心的杰弗里·巴扎里安博士,他首先问了一个问题,我们曾经认为当人们的头部受到反复打击时会发生什么。

杰夫瑞-我们才刚刚开始真正看到这些反复的打击和一些不好的事情之间的联系。人们认为,如果有什么不好的事情发生,它涉及拉伸大脑中这些长面条状的细胞,神经元,从而导致轴突损伤,只是在低水平上重复,一遍又一遍。所以,人们的想法是,随着时间的推移,损害会逐渐增加,达到某个临界阈值,他们就会在以后的生活中患上痴呆症。

克里斯:所以,如果你一直摇头太用力,你会切断神经细胞轴突,这些连接,最终,你会失去细胞,失去连接,这将导致认知能力下降。

杰弗里-完全正确。

克里斯-那么,你说什么不同?

杰弗里-嗯,看起来问题不在于伤到美式足球脑细胞,但损伤了大脑和血液之间的屏障,这种屏障被称为血脑屏障。大脑是一种有趣的器官,它被这个屏障与身体的其他部分隔开,通常是封闭的。

我们的研究表明,这些我们不认为是坏事的对头部的反复打击打开了这一屏障,让沐浴在大脑中的蛋白质进入外周循环,这听起来并不那么糟糕。但主要的发现是我们发现了抗体。身体实际上会产生针对这些蛋白质的抗体,所以下次大门打开时,抗体会寻找目标。这就像热追踪导弹寻找目标,它要去哪里?它会回到最初制造蛋白质的细胞,穿过被破坏的血脑屏障回到大脑,我们推测,这可能是长期神经退化过程的一部分。

克里斯:你有什么证据表明a.)当头部受到创伤或反复受到创伤时血脑屏障会以这种方式打开b.)这些抗体随后会穿过血脑屏障并造成损害?

问得好。那么,你提出的第一个问题实际上更容易证明,但使用这种血液测试称为S100B,这是一种由大脑中的星形胶质细胞产生的蛋白质。在其他任何地方都找不到。因此,血液屏障必须打开,让这些物质在血清中显示出来。我们无法看到活人体内的血液屏障。你只能在死后做。所以,这是一种血液屏障开放的替代测量如果你看到这种蛋白质超过一定水平,血脑屏障是开放的我们在之前的研究中建立了一些阈值。所以这部分很简单。显示出这种蛋白质的抗体,这很容易。

你的第二个问题现在更难证明了。我们无法在活体脑组织上看到这些抗体。在一个活着的人身上是无法想象的。如果他们愿意,我们可以从他们的大脑中取出一块,放在显微镜下观察,但大多数踢足球的人对这样做并不感兴趣。所以,我们必须做一些与动物有关的工作。我们从这些有抗体的运动员身上取了血,倒在老鼠的大脑上,看到它粘在我们认为表达这种抗体的细胞上。这是一个跳跃,说,嗯,这可能发生在人类身上,但我们在动物身上看到了,所以这使得联系更容易建立,但绝不是因果关系。

克里斯:现在你已经有了这种智力上的飞跃,你已经有了一些证据证明抗体正在产生,我们能阻止它吗?

杰弗里-我想这就是为什么我们可能要求助于动物模型。你知道,你如何在这些案例中建立因果关系,就像你做典型的事情一样。你试着阻止抗体反应,看看是否能防止脑损伤,你试着刺激抗体反应,看看是否会造成更多的脑损伤,你牺牲了动物,看看抗体是否以更直接的方式粘在细胞上。在人类身上,要证明这种联系是非常困难的,除非有人能想出一种非侵入性的方法来对大脑上的抗体复合物进行成像。

克里斯:那职业足球运动员呢?我们是否会看到他们被告知,“无论你做什么,将来都不要用头球,因为你可能会受到脑损伤”?

杰弗里-这是一个不同的问题。我想有很多人,包括我自己,都在试图加强这种联系,试图证明,不管这种头部震荡剧烈地发生了什么,它们在某种程度上与10年或15年后的神经退化有直接的联系。这有点困难,因为需要时间,但我认为,在我们开始告诉足球运动员一场比赛不要进70、80次球之前,我们需要把更多的这些点联系起来。

克里斯:但是你认为你的头部要受到多大的撞击才能达到这种效果,还是说轻微的头部创伤就会造成这种效果?

杰弗瑞-这正是需要建立的东西。幸运的是,随着足球运动员头盔中心加速度计的发明,我们可以开始回答,在我们开始看到一些——要么是免疫反应,要么是一些微小的脑损伤之前,需要达到什么阈值。所以,这项工作已经完成了。在橄榄球运动员或足球运动员身上很难做到,因为如果他们不戴上某种传感器,我们就无法真正测量他们头部受到的力。他们不戴头盔,所以很难做到。但是有很多人对这个问题很感兴趣。

评论

我有大约600个病人可能会受益于这个测试来识别电击后的损伤。希望评估该人群中S100B的标记。

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