小鼠神经肌肉连接:运动神经和突触为红色;肌肉纤维的乙酰胆碱受体呈绿色。资料来源:斯坦福大学医学院Blau实验室

斯坦福大学医学院和Sanford Burnham Prebys的科学家们展示了一种加速周围神经损伤恢复的新方法。他们通过瞄准一种酶来做到这一点，这种酶被认为是随着年龄的增长而导致肌肉萎缩的原因。

了解周围神经系统

周围神经系统(构成大脑、脊髓和身体之间的通讯网络的神经)的损害使人衰弱;物理疗法作为治疗方法的有效性是有限的。无论是由于创伤、疾病还是衰老，神经功能都会衰退和/或丧失，导致力量减弱甚至瘫痪。

最近的发现

这项新研究最近发表在《科学转化医学》杂志上，由斯坦福大学医学院唐纳德·e·和迪莉娅·b·巴克斯特基金会教授海伦·m·布劳博士和桑福德·伯纳姆·普雷比斯大学发展、衰老和再生项目助理教授王宇新博士共同撰写。研究小组发现，一种与衰老相关的酶是由神经活动的丧失引发的。

在小鼠神经损伤模型中，用小分子抑制剂抑制该酶可促进运动神经的再生和神经肌肉突触的形成，从而加速力量的恢复。

王说:“我们的数据表明，用小分子抑制这种特殊酶的功能，即15-羟基前列腺素脱氢酶或15-PGDH，可以促进肌肉组织中自然产生的化合物(前列腺素E2或PGE2)，有助于恢复神经连接、功能和力量。”

去神经支配的作用

当骨骼肌失去神经功能时，这种现象被称为去神经支配，它们就会萎缩和减弱。神经支配丧失可由身体创伤引起，如连接肌肉和脊髓的神经受损，或由遗传性神经肌肉萎缩疾病引起，如肌萎缩性侧索硬化症。高龄还会导致严重的肌肉萎缩，即肌肉减少症。

肌肉失神经及其后果影响了大约5%的美国人口(大约1700万人)，导致每年估计的全国医疗保健费用为3800亿美元。

即时通讯PGE2的重要性和15-PGDH的作用

Wang是斯坦福大学Blau团队的一员，他们在之前的研究中表明肌肉组织中的PGE2是肌肉干细胞增殖和肌肉损伤后有效再生和修复所必需的。

研究人员还发现，15-PGDH会降解PGE2，这种酶会随着年龄的增长而积累。他们将15-PGDH称为衰老酶——一种决定肌肉萎缩并随着年龄增长而增加的酶。

王说:“我们想知道，如果这种酶对肌肉质量和力量有如此负面的影响，为什么它会随着年龄的增长而激活。”

这项新工作包括用手术方法研究幼鼠，以模拟坐骨神经的损伤。15-PGDH水平在失神经肌肉中升高，但15-PGDH的药物抑制促进了随后的运动轴突生长、神经肌肉连通性和更快的恢复。

在对人体组织的研究中，研究人员在各种人类神经肌肉疾病的活组织检查中检测到15-PGDH的聚集，这表明抑制这种酶可能是有益的。

“恢复神经肌肉连接是治疗这些衰弱性疾病的关键一步。这种新方法很有吸引力，因为这种治疗方法给神经发出了重新生长的信号。”“这就是为什么它对肌肉和力量有如此深远的影响。”

参考文献:Mohsen A. Bakooshli, Wang Yu Xin, Elena Monti, Su Shiqi, Peggy Kraft, Minas Nalbandian, Ludmila Alexandrova, Joshua R. Wheeler, Hannes Vogel和Helen M. Blau，《科学转化医学》，2023年10月11日。DOI: 10.1126 / scitranslmed.adg1485

该研究的其他作者包括斯坦福大学的Mohsen A. Bakooshli, Elena Monti, Shiqi Su, Peggy Kraft, Minas Nalbandian, Ludmila Alexandrova, Joshua R. Wheeler和Hannes Vogel。

本研究由美国国立卫生研究院共享仪器基金(S100D026962)支持;加拿大卫生研究所(MFE-152457);斯坦福大学转化研究和应用医学试点基金;美国国立卫生研究院(K99NS120278, R00NS120278, R01-AG020961, R01-AG069858, R01-G009674)，斯坦福大学研究院长种子资助计划;Donald E. and Delia B. Baxter基金会;李嘉诚基金会;银河研究基金会(MWRF-21664)，加州再生医学研究所(DISC2-10604)。