胆固醇药物靶向细胞可以提高脊髓损伤后的恢复

脊髓损伤会破坏身体和大脑之间的通讯线路，阻碍驱动运动和感觉的信号。中枢神经系统（大脑和脊髓）中受伤的运动和感觉神经元愈合能力有限，因此在这种损伤中幸存下来的人可能会出现慢性瘫痪、麻木和疼痛。

圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员发现了一种有助于中枢神经系统感觉神经元愈合的药物。神经元周围环绕着保护和滋养它们的支持细胞。在这项研究中，研究人员给感觉神经元受损的小鼠服用了一种名为非诺贝特的药物，该药物已被美国食品和药物管理局批准用于治疗高胆固醇。该药物激活了感觉神经元周围的支持细胞，并帮助它们在接受安慰剂的小鼠中以两倍于感觉神经元的速度再生。该研究可在eLife在线获得。

“当人们想到脊髓损伤时，他们往往会想到瘫痪，但脊髓损伤后的感觉处理和疼痛也存在很多问题，”资深作者、罗伯特 E. 和路易丝的 Valeria Cavalli 博士说F. Dunn 生物医学研究教授和神经科学教授。“解决这些感官问题可能对改善幸存者的生活质量大有帮助。我们的数据表明，非诺贝特有可能激活这些支持细胞并改善恢复，这意味着我们有可能重新利用这种 FDA 批准的化合物来帮助恢复感官神经损伤后的功能。”

与大脑或脊髓中的神经元不同，身体周围的感觉神经在受伤后会愈合，这就是为什么腿上的伤口不会让部分腿永久麻木的原因。为了理解为什么再生发生在外周神经系统而不是中枢神经系统，Cavalli 研究了一种跨越两个系统的独特细胞类型：背根神经节的感觉神经元。这些神经元的细胞体聚集在一起形成一个称为神经节的结构，位于脊髓外。一条细长的手臂被称为轴突，从每个细胞体向相反的方向分支出来，其中一个分支通过脊髓进入中枢神经系统，另一个分支在下降到体内时成为周围神经系统的一部分。尽管是同一个细胞的两个部分，外周和中央轴突分支在受伤后的反应不同。外围部分比中心部分再生和恢复得更快、更完全。

Cavalli 和第一作者 Oshri Avraham 博士怀疑，两个分支之间再生的差异可能归结为支持细胞对中央轴突分支与外周轴突分支损伤做出反应的行为之间的差异。

为了研究这种可能性，研究人员比较了感觉神经元的外周和中枢分支受伤后神经节中五种支持细胞的基因表达。他们发现支持细胞中的基因表达模式因它们损伤的神经元部分而异。最值得注意的是，所谓的卫星神经胶质细胞仅在外周轴突分支受伤后才增加一组称为 PPAR-α 通路的基因的表达 - 以其在脂肪代谢中的作用而闻名。该通路在中枢轴突分支损伤后没有被打开，实际上在中枢神经系统脊髓损伤后被调低。

对 Cavalli 和 Avraham 而言，这一观察表明 PPAR-α 途径可能促进再生。为了找到答案，他们给小鼠喂食非诺贝特（一种激活 PPAR α 的药物）两周，然后伤害了进入中枢神经系统的感觉轴突分支。受伤三天后，接受非诺贝特的小鼠的感觉神经元轴突的中央分支再生量是接受安慰剂的小鼠的两倍。

“PPAR alpha 仅在卫星神经胶质细胞中表达，而不在神经元中表达，因此这些结果告诉我们，靶向这些支持细胞可以改善再生并可能缓解疼痛等感觉症状，”Cavalli 说。“它为我们提供了一种额外的工具来设计在神经损伤后恢复功能的疗法。我们还没有修复脊髓损伤，但我们离弄清楚如何做到这一点又近了一步。”

Cavalli 及其同事现在正计划将非诺贝特与其他针对神经元或中枢神经系统其他方面的实验性再生促进疗法相结合的实验，以进一步增强再生。

Story Source:

Materials provided byWashington University School of Medicine. Original written by Tamara Bhandari.Note: Content may be edited for style and length.

Journal Reference:

Oshri Avraham, Rui Feng, Eric Edward Ewan, Justin Rustenhoven, Guoyan Zhao, Valeria Cavalli.Profiling sensory neuron microenvironment after peripheral and central axon injury reveals key pathways for neural repair.eLife, ; 10 DOI: 10.7554/eLife.68457