PLoS ONE:再生受损神经向前迈进一步

来源:生物谷 发布时间:2012年02月23日 浏览次数: 【字体: 收藏 打印文章

诸如汽车事故或战时战斗一样的灾难中的屠杀事件往往反映在涉及的人的机体内。一种严重创伤能使血管和神经切断、骨折和细胞残骸散落于全身。

神经严重损伤是最具挑战性伤口之一。这就是枪伤或刺伤、车祸受害者及战场上受伤士兵这些人的伤口类型。

一篇发表在PLoS ONE上的文章报道了一系列令人吃惊的细胞,它们可能具有神经移植的潜力。

在大鼠研究中,研究小组发现背根神经节神经元(即DRG细胞)帮助产生稠密、健康的神经,不引起免疫系统的不必要注意。

这项发现为更好地治疗美国每年不止35万的外周神经严重受损的患者向前推进了一步。

对于这些严重的损伤来说,有许多种选择,但没有一种是理想的。

因为受损神经的自我修复,神经的两个分离但健康的部分必须通过迷宫般组织找出彼此并连结在一起。对于一个非常小的伤口而言,这会自然地发生,就像皮肤小切口的愈合,但是对某些神经损伤,切口只是实在太大,神经没有干预将长不回来了。

对于医生来说,首选是从患者自身的其他地方移植神经组织到受伤地方,如大腿神经的一部分。移植神经起脚手架作用,即新神经生长部分的路标与切口间的桥梁。既然组织来自患者,机体就会接纳新新神经,不对它进行排斥。

但对许多患者来说,不选择这种治疗。他们可能机体其他部分也有严重的伤口,以致没有可用的额外神经组织。另一选择就是从尸体或动物上移植神经,但那些神经将带来其他的挑战,如终身服用强效免疫抑制药物,因此很少用那些神经组织。

神经外科医生使用的一种技术就是产神经导管(NeuraGen Nerve Guide),它是一种中空的、可吸收的胶原管,通过它神经纤维能生长并找到彼此。这种技术常用于修复不到半英寸长的短距离神经损伤。

在这项发表于PLoS One 上的研究中,研究小组在大鼠上比较了几种试图搭桥约半英寸切口的方法。研究小组从不同类型大鼠移植神经细胞到伤口处,比较了单用生神经技术(NeuraGen technology)及其与DRG细胞、神经鞘细胞等其他细胞成对使用时的结果。

4个月后,发现装备有DRG细胞或神经鞘细胞的导管生长出了健康神经。另外,与神经鞘细胞相比,DRG细胞引起更少的免疫系统不必要注意,神经鞘细胞引起免疫系统的注意是巨噬细胞的两倍,大大多于免疫化合物γ-干扰素。

而Schwann 和DRG都在神经再生中起作用,更常认为Schwann细胞是神经移植过程中潜在搭档,即使它们因为免疫系统对其反应而有相当的挑战性。

常规观点认为Schwann细胞在再生过程中起决定性作用,但是DRG细胞也发挥重要作用。DRG细胞可能是神经再生的丰富资源。在一项相关研究中,正在实验室里通过伸拉这些细胞来创造DRG细胞,诱骗它们每三周生长约一英寸长。这个主意是在实验室里使神经生长几英寸长,然后将它们移植到患者上,而不是手术后等待几个月时间让神经末梢在患者体内游历最后对接的这段距离。

Allotransplanted Neurons Used to Repair Peripheral Nerve Injury Do Not Elicit Overt Immunogenicity

Allotransplanted Neurons Used to Repair Peripheral Nerve Injury Do Not Elicit Overt Immunogenicity

ABSTRACT A major problem hindering the development of autograft alternatives for repairing peripheral nerve injuries is immunogenicity. We have previously shown successful regeneration in transected rat sciatic nerves using conduits filled with allogeneic dorsal root ganglion (DRG) cells without any immunosuppression. In this study, we re-examined the immunogenicity of our DRG neuron implanted conduits as a potential strategy to overcome transplant rejection. A biodegradable NeuraGen? tube was infused with pure DRG neurons or Schwann cells cultured from a rat strain differing from the host rats and used to repair 8 mm gaps in the sciatic nerve. We observed enhanced regeneration with allogeneic cells compared to empty conduits 16 weeks post-surgery, but morphological analyses suggest recovery comparable to the healthy nerves was not achieved. The degree of regeneration was indistinguishable between DRG and Schwann cell allografts although immunogenicity assessments revealed substantially increased presence of Interferon gamma (IFN-γ) in Schwann cell allografts compared to the DRG allografts by two weeks post-surgery. Macrophage infiltration of the regenerated nerve graft in the DRG group 16 weeks post-surgery was below the level of the empty conduit (0.56 fold change from NG; p<0.05) while the Schwann cell group revealed significantly higher counts (1.29 fold change from NG; p<0.001). Major histocompatibility complex I (MHC I) molecules were present in significantly increased levels in the DRG and Schwann cell allograft groups compared to the hollow NG conduit and the Sham healthy nerve. Our results confirmed previous studies that have reported Schwann cells as being immunogenic, likely due to MHC I expression. Nerve gap injuries are difficult to repair; our data suggest that DRG neurons are superior medium to implant inside conduit tubes due to reduced immunogenicity and represent a potential treatment strategy that could be preferable to the current gold standard of autologous nerve transplant.

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