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怎样能够保护我们的脊柱健康?

2017-05-09生物谷
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核心提示:众所周知,大脑与脊柱是我们机体的中枢神经系统。而与大脑不同,脊柱经常会由于各种不良生活习惯造成严重的损伤,脊神经的损伤则会严重影响我们的运动能力。

  众所周知,大脑与脊柱是我们机体的中枢神经系统。而与大脑不同,脊柱经常会由于各种不良生活习惯造成严重的损伤,脊神经的损伤则会严重影响我们的运动能力。因此,我们需要对自身的脊柱健康时刻保持警惕。及时纠正不良的生活习惯。另一方面,对于脊柱损伤的预防与治疗,研究者们也在进行不断地探索,从神经生物学到干细胞领域,都希望能够有所突破,从而更好地为脊柱损伤患者以及普通大众服务。针对近一段时期有关脊柱健康方面的研究进展,我们进行了简要的盘点,希望读者朋友能够喜欢。

  1. Neuron:科学家找到帮助修复损伤神经元的药物

  DOI:10.1016/j.neuron.2016.09.026

  由于受损的神经纤维无法再生,因此脊椎损伤会造成瘫痪和其他永久性的残疾。现在来自德国的科学家们成功解除了一种"刹车"分子的作用,这种分子能够阻止神经纤维的再生。他们利用一种作用于生长抑制机制的药物--Pregabalin治疗小鼠实现了受损的神经连接重新形成。相关研究结果发表在国际学术期刊Neuron上。

  神经元细胞互相连接形成网络遍布身体各处。通过这种方式神经信号可以从头传递到脚趾头,这种神经信号传递网络发生损伤会造成严重后果,特别是脑或者脊椎受到损伤的时候,中枢神经系统中的轴突发生损伤就无法再生。

  损伤的神经信号网络只有在受到影响的细胞形成新的连接之后才会恢复,而事实上轴突的生长发生在胚胎发育的早期阶段,这种生长能力到成年阶段就彻底消失。"我们开始的时候提出假设认为神经元一旦与其他神经元产生连接就会下调与生长有关的基因表达程序,保证不会超越标记界限,这意味着存在一种一旦神经元彼此连接就会触发的'刹车机制'。"研究人员Dr. Andrea Tedeschi这样说道。

  研究人员在小鼠和培养的细胞中开始广泛寻找调节神经元生长的基因。他们利用生物信息学技术对基因表达数据进行分析,最终发现一个候选基因--Cacna2d2,该基因的表达产物在突触形成和功能发挥方面有重要作用。通过进一步的实验证实,Cacna2d2确实可以影响轴突生长和神经纤维的再生。

  Cacna2d2编码的蛋白参与离子通道复合体的构成,可以将离子通道锚定在细胞膜上帮助调节钙离子的流动。细胞内钙离子水平影响神经递质释放等细胞过程,因此这些离子通道对于神经元之间的交流非常重要。

  在进一步的实验中,研究人员使用了一种叫做Pregabalin(PGB)的药物,这种药物可以结合钙离子通道的锚定分子,他们用这种药物治疗脊椎受到损伤的小鼠,发现这种治疗会引起新神经连接的生长。

  这项研究表明突触形成是限制轴突生长的一个强力开关。而PGB这种药物可以改变突触的限制作用,事实上PGB已经用于一些脊椎病变的临床治疗。研究人员表示PGB或可发挥促进神经纤维生长的作用,长远来说该研究将会引领新治疗方法的开发。

  2. Ann Rheum Dis:非甾醇类药物治疗背痛效果欠佳

  doi: 10.1136/annrheumdis-2016-210597

  背痛是一种常见病,每个人一生中多少都会经历背痛的折磨。虽然以往发作时,我们往往会选择买一包阿司匹林,但最新研究表明服用阿司匹林的效果可能并不比单纯的糖片好多少。

  针对于背痛的非处方药往往是非甾体抗炎药(NSAIDs),其中包括阿司匹林和布洛芬等。但新的研究表明,服用该类药物对于疼痛的缓解并不具有显著的临床疗效。

  更糟糕的是,非甾体抗炎药与其他药物类似,会加重胃肠道出血的情况,升高患心血管疾病的风险。这也就意味着,服用该类药物不仅无法获得期望的疗效,而且可能要付出额外的代价。

  为了验证该观点,澳大利亚研究全球健康的George研究所分析了包括6065名背痛患者在内的35项随机对照临床试验的研究结果。

  结果显示,非甾醇类抗炎药物对于背痛的缓解作用仅仅达到七分之一。

  当然,如果你以为用扑热息痛(另一种非甾醇类抗炎药物)去代替布洛芬治疗背痛会有更好的疗效的话,那么你也大错特错了。2015年,来自Cochrane的一项针对1825名背痛患者的研究表明,相对于安慰剂来说,扑热息痛的治疗效果并不会好多少。

  那么麻醉剂(例如可待因和奥施康定)是否会有效果呢?2016年的一项发表在《JAMA Internal Medicine》杂志上的研究表明:对于慢性背痛患者来说,该类药物虽然可以得到短期的缓解,但在推荐用量范围内同样并不会产生显著地疗效。

  科学家们表示这些研究结果是一个残酷的消息。

  他们在文章中声称:"这一结果与之前关于扑热息痛和鸦片类药物的研究结果共同表明:这三类最广泛的,被用于治疗脊柱疼痛的药相对于安慰剂并不会产生更好的疗效。"

  团队研究成员Manuela Ferreira 在《卫报》上称:

  "我们并不是说不应该使用这些疼痛缓解剂,但是人们应该意识到服用他们的疗效甚微,同时有极大的副作用。因此,患者应当与医生探讨是否有更好的治疗方案,同时加强锻炼。"

  对于短期的疼痛来说,服用上述药物不如静待疼痛的消失;对于那些持续的疼痛来说,像阿司匹林和布洛芬这种药物只能降低不必要的发病风险,却并不能从根本解决问题。

  该研究发表在《Annals of the Rheumatic Diseases》杂志上。

  3. J Nutr:维生素D新功效:防止骨质疏松

  一项最新研究表明联合补充维生素D及某些食物可以保护防止发生衰老相关骨质疏松。研究人员解释道,只有在同时补充维生素D的情况下,食用牛奶、酸奶和奶酪才与老年人更高的脊柱骨密度、更少的髋部骨质疏松有关。哈佛大学附属Hebrew Senior Life及马萨诸塞大学的研究人员说道,维生素D可以刺激钙吸收,帮助形成骨组织并防止骨质疏松。

  "这项研究意义重大,因为它不仅仅只研究了日常生活中的牛奶,同时它还表明日常饮食与骨密度之间的关系依赖于维生素D的摄入。"研究第一作者Shivani Sahni说道,"然而还需要额外的研究确定这些结果。"Sahni是Hebrew Senior Life衰老研究所营养学项目负责人。

  据估计有1000万50岁以上的美国人患有骨质疏松症,这种疾病的标志就是骨质量低以及骨组织的逐步恶化。骨质疏松会增加骨折、失去生理功能、生活质量降低甚至死亡的风险。

  此外,据美国国家骨质疏松基金会统计,还有4400万美国人骨密度较低,这也增加了他们发生骨折的风险。

  这项研究的参与者注册参加了长期的弗莱明汉研究,这项研究在1948年启动,一直追踪弗莱明汉居民的身体健康和生活习惯。

  这项研究由美国关节炎、肌肉骨骼和皮肤疾病国立研究所资助完成,相关研究结果于3月1日发表在Journal of Nutrition杂志上。

  4. 利用成骨蛋白治疗儿童脊柱损伤存在风险

  根据最近在圣地亚哥召开的美国矫正外科学会的年会上的一项报告,此前利用成骨蛋白(BMP)治疗儿童脊椎融合(一种不成文的做法)的治疗方式并不能够提高患者的康复速率。

  "BMP经常被用来治疗儿童的脊椎融合,然而很少有脊椎损伤的儿童难以生长足够多的骨组织",该研究的首席作者,来自美国纽约市的特别手术医院的儿童整形外科医生Emily Dodwell说道:"尽管使用BMP可能会提高骨头愈合的几率并且减小将来再次手术的风险,但事实证明这种疗法并不能够提高儿童的康复速率"。

  BMP是一种身体中常见的蛋白质,它主要用于骨头的形成。BMP目前能够商品化生产,而且在众多的治疗过程中能够起到帮助骨头愈合或融合的作用。对于脊柱损伤来说,BMP同样可以帮助脊柱伤口的愈合。此前BMP已经被批准用于成人脊椎愈合的治疗中,而虽然并没有在儿童脊椎损伤修复手术中被批准使用,但也常常作为一种不成文的疗法加以应用。

  在最近这项研究中,研究者们对从2004年到2014年之间的儿童脊柱治愈病例进行统计分析,发现接受了BMP辅助治疗的儿童在长期范围内相对于对照组儿童并没有明显的提升。而且需要跟多的研究来验证BMP在儿童体内的安全性。因此,作者认为这一研究能够使得医生们对BMP能否真正用于儿童脊椎愈合的治疗中引发足够的重视。

  5. Sci Rep:运动能够缓解背痛?

  DOI: 10.1038/srep45975

  大家平时有没有背痛的习惯呢?实际上,这都是因为没有足量运动的后果。对于上班族而言,有效的锻炼不仅能够提高肌肉的质量以及心肺功能,而且还能够有效促进脊柱健康,缓解背痛的影响。最近一项研究就证实了这一说法。

  这项研究发现,体育锻炼对我们脊椎中的垫片具有一定的益处,以及能够防止脊柱的损伤。"跑步锻炼能够增强脊椎间的垫片的强度",这篇研究发表在《scientific reports》杂志上。根据首席研究员Daniel Belavy的说法,这项研究挑战了我们的常规认识。

  直到目前为止,脊椎间的垫片都被认为是一种"缓慢"的组织:相比于肌肉,垫片对运动的反应一直以来被认为十分缓慢。这项研究结果首次证明运动能够有助于脊椎间垫片组织(intervertebral disc,IVD)的代谢,而且特定的锻炼还能够提高IVD材料的质量。

  Belavy教授称,这一研究对于青少年的身体健康尤为重要。对于20岁以及30岁左右的人来说也十分重要。毕竟脊椎的健康问题引发的背痛会影响一生的生活质量。IVD的退化以及腰间盘突出是脊神经疼痛的主要因素,Belavy教授认为走路等运动与跑步一样,都能够对脊椎间垫片的健康起到积极的效果。这一发现将有助于公共健康水平的提升。

  "我们的发现表明,跑步、慢走等方式都能够促进脊椎间垫片的健康,因此平时大家只要多走走路就能够起到很好的恢复的效果。此外,我们还应该适当降低静止不动的时间,例如久坐或者站立等等。需要记住的最重要的一点是,在工作间隙适当的走一走,上下楼的时候多走楼梯,少搭乘电梯,都能够有效缓解背痛的影响。

  6. PNAS:新发现可有助于修复脊神经损伤

  doi/10.1073/pnas.1608254114

  来自Gladstone研究所的研究者们利用人体的干细胞创造出了一种特殊的神经元,这类神经元具有修复脊髓神经损伤的能力。这些被称为"V2a"的神经元能够在脊髓中传递信号,进而帮助控制运动。当研究者们将细胞移植到小鼠的脊髓中后,这些神经元能够快速生长并与已有的细胞结合。

  V2a神经元依赖于大脑向脊髓传递的信号,进而能够与运动神经联系控制肢体的运动。该类神经元的损伤会导致大脑与肢体之间的联系的缺失,进而导致瘫痪的发生。

  "在脊髓神经损伤之后,间质神经元能够改变其原有的传递路线。这使得其成为一种有希望的治疗靶点",该文章的通讯作者Todd McDevitt说道:"我们的目标是通过重建这一受损的神经回路,从而对损伤的神经信号进行修复"。

  目前已经有许多利用细胞重构的方式治疗脊柱神经损伤的疗法,其中大多数都含有干细胞分化来的脊髓神经细胞前体。然而,这些方法都无法成功地分化产生某些特定类型的呈递脊神经元,其中包括V2a。

  在目前的这项研究中,研究者们首次成功地分化得到了V2a神经元细胞。通过将一种化合物"鸡尾酒"缓慢地与干细胞混合培养之后,这些细胞能够分化成为形成V2a神经元的前体细胞。通过调节不同化合物的比例,研究者们优化了其培养方案,创造了大量的V2a间质神经元细胞。

  研究者们称,他们下一步计划将这些细胞移植到神经损伤小鼠的体内,检测这类神经元能否帮助恢复小鼠的运动能力。同时,研究者们还将利用这一细胞治疗其它神经退行性疾病。

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