研究发现电刺激帮助神经元的再生

　　

电流可以帮助损伤大脑的恢复

【生物通编译】

象启动一辆汽车一样，神经在遭受损伤后重新生长的一条途径可能是使用电流刺激它们。本月公布的一项研究结果表明电流可以激发胚胎神经细胞的生长，从而带来了在成年人神经元中获得相同结果的希望¹。

发育胚胎中的神经细胞必须找到它们通过脊髓和大脑的漫长距离的道路。一个生长中的神经的尖端，或者称为“生长锥”，受到各种分子的指导。这些指导性分子会告知神经生长方向。

但是现在已经获得越来越多的证据表明，神经细胞传导的电信号也帮助它们选择正确的路径。加州大学伯克利分校的Mu-ming Poo说：“我们怀疑电活动可能也会影响指导行为。”因此Poo的研究组对青蛙的大脑进行了研究。

该研究组给培养的生长状态的蛙神经元施加了一个短时间的电刺激。当受到刺激的神经元遇到一个告知它们改变方向的“分子路标”时，它们的行为会完全不同于未受到刺激的细胞。那些正常情况下没有促进生长效应的信号促进了神经元的生长，而那些正常情况下使神经元回退的信号则导致了神经元的前进。

剑桥大学从事蛙大脑神经元生长导向研究的Christine Holt认同道：“电信号可以改变生长锥的‘航向’，而且有趣的是，电信号可以帮助促进生长。”

但是Holt并不确信在正常发育过程中，神经元使用电冲动来进行生长导向。在神经元完全成熟并建立彼此间的联系之前，生长中的神经元仅仅表现出低水平的自发性电活动。她说：“我们仍然不知道是否这对它们而言起到了重要的指导作用。”

电刺激导致细胞中一种名为环式AMP（cAMP）的关键性信号分子水平的增高，这种信号分子能够决定生长锥的行动。Holt认为在发育过程中，生长锥遇到许多信号，所有这些信号都控制cAMP的水平。她相信：“增加电活动可以影响这一途径。”

然而，Poo的结果可能对于了解成年神经损伤后的再生是重要的。不象胚胎中的神经元，受到损伤的成年神经元不能够生长恢复，部分原因是因为损伤部位的特定分子阻断了神经元的生长。Poo认为电冲动可以是“促进神经再生的一个有效方法”。

来自纽约城市大学，从事大脑中刺激神经再生的化学方法，而非电方法研究的Marie Filbin解释说：“增加的cAMP水平可以胜过生长抑制子的影响。电活动是增加cAMP水平的另一个机制。”

然而，她说，电刺激也可以降低另一个重要的细胞信号分子——cGMP的水平，而且激发正确的神经生长要求两种分子的正确水平。Filbin说：“最终，我将尝试从药物学途径和电途径这两个途径来获得神经元的再生。”

1. Ming, G., Henley, J., Tessier-Lavigne, M., Song, H. & Poo, M. Electrical activity modulates growth cone guidance by diffusible factors. Neuron 29, 441-452 (2001).

——摘译自3月14日Nature scienceupdate（heartlake）

（未经允许，不得转摘）