《Science》逆转瘫痪的新技术：用“舞蹈分子”修复脊髓损伤

美国国家脊髓损伤统计中心估计，如今大约有30万美国人患有脊髓损伤。在先进光子源(Advanced Photon Source)帮助下开发的一种新治疗方法之后，瘫痪的小鼠现在可以再次“行走”了。

　　

一种新的注射治疗脊髓损伤的方法利用特殊制造的分子，促使脊髓细胞通过愈合反应。科学家们使用了先进光子源(APS)的X射线特性。这使得科学家们能够确定这些分子的结构，因为它们在液体溶液中结合在一起，形成了小纤维。这些纤维的运动可由科学家控制，这使得纤维与脊髓细胞更有效地互动成为可能。

在一种修复脊髓损伤的新型注射疗法中，分子会形成纳米纤维，它们会“跳舞”，与细胞交流，从而更有可能修复受损的脊髓。

治疗的影响

每年都有成千上万的人有脊柱损伤，经常导致瘫痪。多年来，研究人员一直在寻找治疗这些损伤的方法。只需要一种剂量，这种新的注射治疗方法就能在四周后逆转小鼠的瘫痪。

如果它在人类身上也能起到同样的作用，那些有严重脊髓损伤的人就有机会再次行走。用X射线表征的技术和方法也可以帮助开发其他需要深入了解分子结构的治疗方法。一只瘫痪的小鼠在接受西北大学的注射治疗后，已经恢复了它的腿的活动能力。

总结

这项针对脊髓损伤的新治疗方法的研究的关键部分是在APS进行的，APS是能源部(DOE)科学办公室在阿贡国家实验室的用户设施。在那里，来自西北大学(Northwestern University)和空军研究实验室(Air Force Research Laboratories)的科学家们使用超亮X射线束来研究这些工程分子的结构，以及它们在溶液中如何共同表现。

这些分子以液体的形式注入脊髓，聚集在一起形成微小的纤维结构(称为纳米纤维)，包围着脊髓。一个简单的动画展示了一次注射如何恢复严重脊髓损伤部位下方的神经系统连接。

在APS的研究中，研究人员发现，可以通过改变纳米纤维的化学结构来控制分子的运动。事实证明，运动最多的分子——“跳”得更多——更有可能通过被称为受体的蛋白质向脊髓细胞发出信号，从而产生更有效的治疗方法。

了解了分子矩阵的结构，研究人员就可以调整分子的运动。通过让分子“跳舞”，它们更有可能找到并参与细胞受体，触发细胞修复受损的神经元。

参考文献:Bioactive scaffolds with enhanced supramolecular motion promote recovery from spinal cord injury