近日，來自斯坦福大學醫學院的研究人員在《eNeuro》雜志上發表了他們的最新研究，這是第一次針對因失血過多、心臟驟停或中風造成腦部功能損傷的患者而進行的治療性研究。目前，研究人員已通過大鼠試驗，找到了在海馬體特定區域恢復已丟失的關于學習和記憶的至關重要神經元。
DOI: https://doi.org/10.1523/ENEURO.0002-19.2019
缺血性腦損傷
當一個人中風，或大量失血或心臟驟停時，新鮮血液停止流動，細胞廢物堆積。大腦中的神經元由于缺少氧氣和葡萄糖的輸入而逐漸死亡，從而造成腦部功能損傷，讓患者丟失部分記憶或學習的能力。
miR-181a與腎素、血壓關聯示意圖 圖片來源：參考資料[3]
早期研究發現，在這樣一種腦損傷中，一種稱為miR-181a的microRNA水平飆升，如果及時在血液減少流向大腦之前阻斷miR-181a，會減少神經元死亡。，從而緩解腦損傷。雖然這一早期的研究結果令人鼓舞，但其沒有反映這種干預如何在臨床環境中使用，又或者說患者更有可能是在在受傷后接受microRNA阻斷。
為了測試miR-181a阻斷是否有助于恢復海馬神經元，斯坦福大學醫學院的研究人員展開了新的研究。
靶向miR-181a分子阻滯劑
研究人員首先挑選出正常的大鼠作為試驗對象，之后吸走其大部分血液，并在10分鐘后重新將血液灌注入大鼠體內，以此來模擬心臟驟停、大量失血或中風期間，患者可能表現出的類似血壓下降的情況。這樣一種血壓下降的情況將導致大鼠大腦中CA1海馬區域約95％的神經元當即死亡。但當手術成功后約兩個月，這些神經元又會自動反彈回正常水平的近50％。
隨后，研究人員分別在動物血壓下降后的兩小時和七天內將阻斷miR-181a分子的注射劑直接注射到大鼠海馬中，以觀察神經元恢復的效果。這項研究發現，接受靶向miR-181a分子阻斷劑的大鼠，神經元恢復顯著高于未明確靶向任何已知microRNA分子的對照組。并且研究人員表示，這樣一種靜脈注射阻滯劑，非常適合臨床使用。
“神經元鄰居”補充丟失神經元
圖片來源：參考資料[2]
這樣一種作用機制被找到實在令人欣喜。但還有一個疑問沒有解決，究竟CA1海馬區中是如何產生新的神經干細胞的呢？丟失的神經元又是如何被重新填充的呢？
對此，研究人員對CA1海馬區進行了深入的研究。研究人員發現了一個至關重要的線索：當CA1神經元數量降到最低點時，被稱為星形膠質細胞的特殊神經元會支持細胞進入受損區域。最讓人驚訝地是，星形膠質細胞通常位于CA1神經元層的上下方，可以很順暢地支持其“神經元鄰居”的新陳代謝和連接。
為了進一步弄清楚星形膠質細胞究竟是怎么“運作”的，研究人員用綠色的熒光分子標記星形膠質細胞，用紅色的熒光分子標記神經元細胞，然后再顯微鏡下完成對它們的追蹤。
圖片來源：參考資料[2]
研究發現，在注射MIR181A阻斷劑后的腦損傷恢復期間，CA1海馬區出現了黃色的細胞，也就是說，綠色的星形膠質細胞竟然自動補充到了神經元中。這一觀察有力地暗示了一些星形膠質細胞可以轉化為神經元！
結語
進一步的研究證明目前正在搭建中，但這一現象是否能同樣作用于人類腦血流失的腦損傷情況仍未得到證實。但如果得到證實，它將為心臟驟停和中風的幸存者開辟一個新的基于星形膠質細胞的基因治療領域。
End
參考資料：
[1]Stanford researchers enhance neuron recovery in rats after blood flow stallsSTANFORD MEDICINE
[2]Post-injury inhibition of miR-181a promotes restoration of hippocampal CA1 neurons after transient forebrain ischemia in rats
[3]KIDNEY AND CIRCULATING microRNA miR-181A IS ASSOCIATED WITH RENIN AND BLOOD PRESSURE IN HUMANS
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