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研究人员在实验室试验中冷却脑震荡细胞 使其保持健康功能

摘要:

据外媒New Atlas报道,脑震荡的影响可能在事件发生后很长时间才被感觉,有时会导致严重的神经变性和帕金森病或慢性创伤性脑病等疾病。为了寻求对这类创伤性脑损伤的治疗方法,威斯康星大学麦迪逊分校的工程师发现,冷却脑震荡细胞可以保护它们免受损害,并使它们正常运行。

研究人员在实验室试验中冷却脑震荡细胞  使其保持健康功能

领导这项研究的威斯康星大学麦迪逊分校机械工程副教授克里斯蒂安·弗兰克说:“目前没有有效的药物治疗脑震荡和其他类型的颅脑外伤。我们对我们的发现感到非常兴奋,因为它们可能为我们为患者提供的治疗铺平道路。”

弗兰克和他的团队通过在培养皿中试验脑细胞取得了突破。当脑细胞受到创伤影响时,后果之一可能是启动生化途径,该生化途径驱动神经变性,最终导致细胞功能丧失。研究人员着手寻找干预这一过程的方法,以防止与脑震荡相关的长期损害。弗兰克说:“这些途径就像触发大脑中的不良分子开关一样。”

研究人员在实验室试验中冷却脑震荡细胞  使其保持健康功能

为了在实验室中重建这些生化途径,研究人员在培养皿中建立了神经元网络。然后,他们通过机械刺激重创了脑损伤的过程,这种损伤以与真实脑震荡相似的方式损伤了细胞。然后将细胞迅速冷却到不同温度范围和不同时间,以找到最佳方法。

为了获得最佳结果,研究小组发现冷却需要在受伤后的四个小时内开始,并至少保持六个小时,尽管即使只有30分钟也显示出一些优势。冷却至91.4°F(33°C)的温度具有最大的保护作用。按照这种方法,研究小组发现它可以使相关的生化途径保持关闭状态,并使细胞正常运行。值得注意的是,他们发现,经过6个小时的冷却后,当使细胞恢复到正常的体温时,通道仍然关闭。弗兰克说道:“最大的惊喜是,在实验室实验期间,分子开关实际上一直处于永久关闭状态。”

研究人员在实验室试验中冷却脑震荡细胞  使其保持健康功能

目前这种方法在临床环境中如何工作尚不完全清楚。研究人员指出,为患者的整个身体降温可能不是可行的选择,因为这会带来与心脏和免疫系统有关的风险。目前,研究小组希望对动物进行进一步的研究,以更好地了解其作用机理。

弗兰克说:“我们希望我们的论文能激发出新的动力和兴趣,以解决将来为患者提供这种治疗的技术挑战。很长一段时间以来,科学文献对于这是否能成功治疗尚无定论。我们在研究中显示的是,就细胞生物学而言,这是有效的。因此,现在真的值得考虑如何在实践中实现这一目标。”

这项研究发表在《PLOS One》杂志上。

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