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來源：美國化學(xué)學(xué)會(huì)
根據(jù)美國疾病控制和預(yù)防中心的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，外傷性腦損傷（tbi）定義為頭部撞擊、撞擊或震蕩，擾亂了正常的大腦功能，2014年美國有250萬人被送往急診室。今天，研究人員報(bào)告了一種自組裝的肽水凝膠，當(dāng)注射到具有腦外傷的大鼠的大腦中時(shí)，可以增加血管再生和神經(jīng)元存活。
研究人員將在美國化學(xué)學(xué)會(huì)（ACS）2019年秋季全國會(huì)議和博覽會(huì)上展示他們的研究結(jié)果。
“當(dāng)我們想到創(chuàng)傷性腦損傷時(shí)，我們想到的是士兵和運(yùn)動(dòng)員，”在會(huì)議上介紹這項(xiàng)工作的Biplab Sarkar博士說。但大多數(shù)的交通事故實(shí)際上發(fā)生在人們跌倒或卷入機(jī)動(dòng)車事故時(shí)。隨著該國平均年齡的持續(xù)上升，尤其是與墜落有關(guān)的事故數(shù)量也將增加。”
TBI包括兩種類型的傷害。原發(fā)性損傷是由大腦神經(jīng)元和其他細(xì)胞以及血管的最初機(jī)械損傷引起的。繼發(fā)性損傷可能在腦外傷后幾秒鐘發(fā)生，持續(xù)數(shù)年，包括氧化應(yīng)激、炎癥和血腦屏障破壞。”繼發(fā)性損傷造成這種神經(jīng)毒性環(huán)境，可導(dǎo)致長(zhǎng)期認(rèn)知效應(yīng)，”薩卡說。例如，腦外傷幸存者可能會(huì)經(jīng)歷運(yùn)動(dòng)控制受損和抑郁率增加，他說。目前，還沒有有效的再生處理技術(shù)。
該項(xiàng)目的主要研究者Sarkar和Vivek Kumar博士希望開發(fā)一種能幫助治療繼發(fā)性損傷的療法。”薩卡說：“我們希望能夠在該地區(qū)再生新的血管，以恢復(fù)氧氣交換，這在患有腦外傷的患者中減少了。”此外，我們還想創(chuàng)造一個(gè)環(huán)境，在這個(gè)環(huán)境中神經(jīng)元可以得到支持，甚至可以茁壯成長(zhǎng)。”
新澤西理工學(xué)院的研究人員先前已經(jīng)開發(fā)出肽，當(dāng)注入嚙齒類動(dòng)物體內(nèi)時(shí)，肽可以自行組裝成水凝膠。通過將特定蛋白質(zhì)序列的片段合并到肽中，研究小組可以賦予它們不同的功能。例如，Sarkar和Kumar以前開發(fā)了血管生成肽水凝膠，當(dāng)注射到小鼠皮膚下時(shí)，它可以生長(zhǎng)新的血管。
為了使他們的技術(shù)適應(yīng)大腦，Sarkar和Kumar修改了肽序列，使水凝膠的材料性質(zhì)更接近腦組織，腦組織比身體的大多數(shù)其他組織更柔軟。他們還附著了一種叫做ependymin的神經(jīng)保護(hù)蛋白的序列。研究人員在大鼠腦外傷模型中測(cè)試了這種新的肽水凝膠。當(dāng)在損傷部位注射時(shí)，這些肽自組裝成一個(gè)水凝膠，充當(dāng)神經(jīng)元可以附著的神經(jīng)保護(hù)壁龕。
注射水凝膠一周后，研究小組檢查了老鼠的大腦。他們發(fā)現(xiàn)，在水凝膠存在的情況下，腦細(xì)胞的存活率顯著提高，導(dǎo)致治療組大鼠損傷部位的神經(jīng)元數(shù)量是對(duì)照組腦損傷動(dòng)物的兩倍。此外，研究人員還發(fā)現(xiàn)了新血管形成的跡象。”我們看到一些跡象表明，治療組的大鼠比對(duì)照組的大鼠更能行走，但我們需要做更多的實(shí)驗(yàn)來實(shí)際量化這一點(diǎn)，”薩卡說。
根據(jù)庫馬爾的說法，接下來的一個(gè)步驟將是研究受治療動(dòng)物的行為，以評(píng)估它們從腦外傷中的功能恢復(fù)。研究者們也有興趣將他們以前的血管生成肽和他們新的神經(jīng)生成肽結(jié)合起來治療大鼠，看看這是否能促進(jìn)恢復(fù)。最后，他們計(jì)劃找出肽水凝膠是否能治療更廣泛的腦損傷，如腦震蕩。”我們已經(jīng)看到，我們可以將這些材料注射到特定的損傷中，并獲得良好的組織再生，但我們也正在與不同的小組合作，以了解它是否有助于我們?cè)谑勘�、退伍軍人，甚至在有�?jīng)驗(yàn)的建筑工地工作的人身上看到的損傷類型。爆炸傷害，”庫馬爾說。
原文鏈接：https://phys.org/news/2019-08-peptide-hydrogels-traumatic-brain-injuries.html
聲明：本文由 Newfellow 編譯，中文內(nèi)容僅供參考，一切內(nèi)容以英文原版為準(zhǔn)。