日本的研究人员最近发现了一种名为edonerpic maleate的新口服药物,这种药物能够增强抓握动作的能力,表明其可以加速非人灵长类动物在部分颈椎脊髓损伤(SCI)后的运动恢复。值得注意的是,edonerpic maleate促进了运动皮层中的神经可塑性,支持了涉及精细运动技能的大脑网络的重组,从而有助于脊髓损伤后手部运动的恢复。
脊髓损伤(SCI)是一种导致部分或完全瘫痪的疾病,对全球数百万人产生了深远的影响。尽管在脊髓损伤治疗方面取得了进展,但恢复失去的运动功能,如手部运动,仍然是一个重大挑战。
现在,在《Brain Communications》在线发表的一项新研究中,一个研究团队揭示了edonerpic maleate这一有前途的口服药物候选物在脊髓损伤后加速恢复和改善运动功能的潜力。
该研究由日本横滨市大学医学院生理学系的Takahashi教授领导,并得到了东京都医学科学研究所神经假肢项目的Nishimura博士的支持。
Takahashi教授解释说:“我们之前的研究表明,这种化合物在急性脑损伤后加速运动功能恢复方面具有潜力,这激发了我们评估其在脊髓损伤后恢复效果的兴趣。”
研究人员使用非人灵长类动物模型来研究edonerpic maleate在部分颈椎脊髓损伤后的运动恢复效果。
最初,猴子被训练用前肢取食作为实验的一部分。受伤后,它们的前肢出现瘫痪,无法完成任务。然而,通过结合康复治疗给予edonerpic maleate,猴子在运动控制方面显示出显著改善,特别是在用受影响的手取食方面。
这项开创性的研究重点关注神经可塑性——即大脑在受伤后重新组织自身以补偿失去功能的能力——在从瘫痪中恢复的作用。
“神经可塑性是大脑适应损伤的关键机制。值得注意的是,我们的研究表明,edonerpic maleate可以通过促进大脑中的可塑性变化,特别是在运动皮层中,来支持脊髓损伤后的恢复。”Takahashi教授解释说。
他们的研究发现,edonerpic maleate有助于将α-氨基-3-羟基-5-甲基-4-异噁唑丙酸(AMPA)受体移动到负责运动控制的大脑区域。AMPA受体是存在于神经细胞上的蛋白质,在神经元之间的通讯中起着关键作用。
这些受体帮助传递对肌肉运动至关重要的信号。通过支持这一过程,edonerpic maleate增强了大脑与肌肉之间的信号传递,这对运动功能至关重要。这种信号传递通过加强现有的神经连接,帮助大脑重新获得对运动的控制,从而促进康复过程。
此外,通过皮质内微刺激——一种涉及特定大脑区域电刺激的技术——研究人员绘制了运动皮层图,并发现edonerpic maleate的给药扩大了与远端上肢肌肉相关的皮质区域,这对于像抓握这样的精细运动技能至关重要。
这种皮质表征的重组以及运动功能的改善表明,edonerpic maleate帮助大脑适应脊髓损伤,从而加快恢复速度。
edonerpic maleate的康复效果还与脊髓损伤后仍保持功能的特定通路有关。
这项研究表明,虽然新的电路不是通过轴突再生形成的,但这种药物增强了剩余通路的强度和效率,尤其是那些涉及腕部和前肢运动的通路。这表明edonerpic maleate通过优化现有的神经网络来补偿损伤。
“尽管我们的研究集中在非人灵长类动物模型中edonerpic maleate的效果,但我们相信这些发现为人类临床应用提供了有希望的途径。”Takahashi教授表示。
他进一步补充说:“我们设想这种新型药物将在康复医院中用于提高全球脊髓损伤患者的瘫痪恢复。”
总的来说,这项研究表明,edonerpic maleate通过增强神经可塑性和支持皮质重组,加速了脊髓损伤后的运动恢复。
随着这种有前景的药物向临床应用推进,它有望通过提高脊髓损伤患者的恢复前景,减轻其社会经济负担。此外,这项研究可能促进药物发现领域的创新,特别是在专注于神经可塑性的疗法方面。
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