作者KSfish (不下棋 勿扰)
看板NCHU-PP87
标题现今神经再生研究之概况
时间Sun Nov 12 07:13:08 2006
http://www.cc.nctu.edu.tw/~hcsci/hospital/sci/cheng/profile.htm
神经再生为神经医学的一个重要课题,百年以来,中枢神经(见注:1)损伤後无法再生
的难题,虽历经许多前辈神经科学家不断的研究,仍无法突破此一瓶颈。病患在遭遇脑损
伤、中风、脊髓损伤等中枢神经伤害後,无法复原而造成终身残障,如半身不遂、下肢或
四肢瘫痪等。本人在过去十几年来努力研究的成果於 1996 年在科学杂志 (Science) 发
表文章後,有关脊髓损伤及修复的发展便迈入了新的里程碑,刺激了全世界神经科学家的
兴趣,因而带动现今这方面的研究,无论质和量都较 96 年以前增加了十倍之多。
神经再生的重建之道
神经再生的重建之道,其范围大略分为四方面:
第一方面:
即本人十余年来所主要从事的,神经径路(见注:2)截断後如何再接通的课题。本
人在 1996 年发表在科学杂志 (Science) 上的文章即是利用周围神经加上含有生长素(
见注:3)的组织胶(见注:4),以及自行研发的钢环固定方法促使中枢神经再生且有功
能性的恢复。动物在手术数周之後便有复原的徵兆,二至三个月後与无修复的对照组相比
,具有明显的後肢功能恢复;在形态学上,以神经追踪剂检查显示有再生的证据。目前我
们正延续动物实验的结果,开发适合人类的修复技术,积极进行人体试验当中,初期的人
体试验结果相当良好,并没有发现任何副作用,且病人的神经功能有明显的改善,此举将
带动国际医学上更长足的进步。这项研究除了使用自体神经移植的显微神经外科技术外,
还牵涉到基因科技,如生长素制造、纯化、应用以及涉及史旺细胞(见注:5)与生长素
间的交互作用下新分子形成之测定等新科技。另外,最近几年嗅神经包被细胞(见注:6
)的培养及移植也广受注目,由於嗅神经的包被细胞作用与史旺细胞相近,且有更突出之
处,因此嗅觉神经包被细胞的培养也列入径路连接研究中很热门的项目,目前台北荣总神
经再生实验室也正进行此类实验。根据国际间的研究结果显示,在移植区加入此类细胞後
,对於中枢神经的再生有明显的帮助。
第二方面:
有关於中枢神经损伤後,为了减少或预防径路及神经细胞死亡所做的神经保护措施(
见注:7)。历来已有许多研究单位及药厂投入大笔资金及人力开发。在这一方面,目前
比较确定有疗效的方法是高剂量类固醇的治疗但必须在损伤後的 24 到 48 小时内使用,
对於减少神经细胞死亡及功能丧失有相当明显的效果。除此而外,其他的神经保护剂也正
在开发当中,但是除类固醇外,目前还没有发现任何在临床试验上证明为有效的药物,虽
然国际间近年来也进行不下 20 项有关神经保护剂的临床实验,但至今为止却没有一项成
功。不过在这一方面,本实验室正在开发自行研发的新型神经保护剂,希望对於早期预防
及减少神经组织死亡能够有所裨益。
第三方面:
神经细胞死亡以後,如何补充神经细胞的问题,这方面牵涉到神经细胞的移植。此类
实验可以分为干细胞(见注:8)移植及其他神经细胞的移植。而干细胞可来自胚胎,或
从成年人的细胞经过转分化(见注:9)变成。目前这方面的研究在最近几年有相当令人
振奋的突破,包括发现在成年中枢神经仍存有干细胞的事实,即在成年大鼠的中枢神经内
有神经干细胞存在的证据,这些细胞会分裂与分化成神经元及神经胶质细胞。虽然如此,
这些细胞的数目不够,而且不能够发挥足够的功能。另外一项技术上的突破是从血液、骨
髓等间质组织转分化形成干细胞的科技已经逐渐成熟。最近两年,以骨髓、血液或其他的
组织经过诱导的方式可以产生神经细胞的报告如雨後春笋般的出现,这样的转变令我们对
於神经干细胞的应用有相当大的想像空间,目前台北荣总也正积极进行这方面的研究。至
於源於胚胎的干细胞移植已在美国进行人体试验,但其具体效果有限,且在人体试验方面
,由於胚胎干细胞在分化上非常原始,这些干细胞最後会分布到何处,变成什麽细胞的情
况还不是很明朗,且有形成肿瘤的疑虑。所以,对於这些分化後的细胞是不是能够移动到
适当的位置,产生适当的功能,及产生适当的连接促成神经功能的恢复,仍必需做进一步
的确认。总之,这方面的研究必须做更多的动物实验才可以进行到人体试验。
第四方面:
神经辅助装置及新复健器材的开发,包括神经辅助电刺激器,如电子眼耳、中枢神经
刺激线圈、周边神经刺激线圈(包括膈神经刺激器及膀胱刺激器)及肌肉刺激线圈的开发
。这些线圈可以在没有生物性再生的情况下提供,并补足功能上的不足或加强已再生之神
经功能的复原。另外利用磁波刺激对於神经功能的进步与改善是新兴的科技,如利用磁波
刺激於脊髓可改善病患排便、排尿功能及呼吸功能,在这方面本实验室正跟美国 UC
Irvine 共同进行研发。新的复健器材可以改善神经功能,包括利用虚拟实境的电子手套
或脚套来帮助病人复健功能的改善,这方面我们正积极地进行当中。另外对於行走悬吊系
统的运用以及上肢手部操作之复健的运动开发也都正在积极进行当中。
因此整个神经再生的工作,包含的领域甚广,从分子生物学到生理学、药理学、复健医学
、神经外科、神经内科、眼耳鼻喉科、泌尿科、大肠科甚至精神科以及医学工程,各方面
都包括,必须形成一个分工合作的团队来促成全面的进步。最终这些研究的结果将应用在
病人身上,嘉惠病患,使他们早日脱离损伤以後所造成的痛苦,重新回到正常的生活。
注:【专有名词解释】
中枢神经及周边神经 (CNS and PNS) :
中枢神经指脑及脊髓的神经;周边神经指从中枢神经生长出来的神经,例如脑神经、负责
手脚运动、感觉的神经以及负责自主功能的神经。
神经径路 (Neural Tracts) :
在中枢神经包括脑及脊髓里面,负责传递感觉、运动神经讯息功能的径路,叫做神经径路
,在作用上很类似传递电话、电讯讯息的电缆线。
生长素 (Growth Factor) :
并不是指贺尔蒙生长激素 (growth hormone) ,而是指由细胞所产生出来之不同大小的蛋
白质分子,经过细胞合成之後,具有影响本身的细胞或其他细胞的生存、代谢、分化及其
他生理功能的作用,称之为生长素。由於目前生物科技快速的发展,已知的生长素有
100 多族以上。
组织胶 (Tissue Glue) :
是人体血浆中的一些凝血物质,经过分离纯化後所制造出来的生物胶,此生物胶具有可吸
收性且不为人体所排斥。
史旺细胞 (Schwann Cell) :
史旺细胞为包覆在周边神经轴突(传递生物电讯的神经轴突)周围形成髓鞘的细胞,为神
经讯息传导所必须的绝缘体。
嗅神经包被细胞 (Olfactory Ensheathing Cell) :
类似史旺细胞之作用,形成嗅觉神经绝缘物质的细胞。
神经保护措施 (Neuro-protection) :
为预防或减少神经细胞死亡的保护措施,包括降低细胞遭受刺激性、毒性物质的侵犯,减
少自由基侵犯细胞,以及氧化?之阻断等。
干细胞 (Stem Cell) :
在人类胚胎或类似胚胎的组织中,可以分化为许多种组织的原始细胞称为干细胞。而神经
干细胞就是干细胞经分化後成为神经系列的祖宗细胞,神经干细胞可以继续分化为神经胶
质细胞以及神经元。
转分化 (Trans-differentiation) :
指细胞由一系列经过影响基因操作转至另一系列分化,如由血球细胞转成神经细胞,或由
神经细胞转成血球。
间质组织 (Mesenchymal Tissue) :
属於胚胎中胚层的组织。
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