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脊髓损伤是一种不可逆的神经系统损伤，对患者的日常生活造成了诸多不便。目前针对严重脊髓损伤患者仍然没有有效的治疗方法，物理康复疗法可以帮助一些病人恢复部分活动能力，但对于严重脊髓损伤的病例，由于脊髓神经元在损伤后无法再生，物理康复治疗的效果对这些患者十分有限。近日，英国帝国理工学院的科学家们发现，
在脊髓严重受伤12周后，每周用一种表观遗传激活剂治疗可以促进脊髓中的感觉及运动神经元重新生长
，该研究成果发表于学术期刊
PLOS Biology
。
在本研究中，一种名为TTK21的小分子可以诱发神经元中轴突再生的遗传重编程，TTK21通过激活共激活因子
CBP/p300
来改变基因的表观遗传状态。随后，该团队在严重脊髓损伤的小鼠模型中测试了TTK21的治疗效果。这些小鼠的生活环境十分优越，它们有条件进行体育锻炼，正如我们对人类脊髓损伤患者所提倡的康复方式。
TTK21治疗在严重脊髓损伤后的12周开始，共持续了10周。研究人员发现，与对照组相比，TTK21治疗让小鼠的脊髓神经元状况有了显著改善。最明显的变化是脊髓中的轴突增多。他们还发现，位于损伤点上方的运动神经元轴突停止收缩，并且感觉神经元轴突的生长增加了，研究者们认为这些变化是由于与轴突再生相关的基因表达增加所致。在自然状态下，轴突不具备再生能力，如果受到损伤，那么负责促进轴突生长的生长椎结构就会瓦解，这篇研究表明通过对参与细胞再生的基因进行表观遗传学层面的干预可以实现神经元轴突的再生。
这篇工作建立在该团队既往的研究基础上，此前他们曾发现在中度脊髓损伤的小鼠或大鼠受伤后6或12小时立即进行TTK21治疗可以改善小鼠的功能，并且TTK21治疗能够上调
PCAF
基因的表达、增加轴突纤维的再生。如果辅以运动，这些治疗效果会更加显著，这和人类物理治疗的情况相似。在本研究中，研究人员尝试在患有慢性、严重脊髓损伤的小鼠中重现以往的试验结果。
图片来源：
123RF
然而，不同于既往在中度脊髓损伤的啮齿动物中的实验结果，本研究中严重脊髓损伤的小鼠在接受TTK21治疗后的行走能力并没有得到太大的改善，这表明TTK21并不足以改善神经系统的整体活动。尽管如此，本研究所观察到的神经元轴突变化、背根神经节内的纤维生长以及与这些过程相关的基因变化为我们进一步了解脊髓损伤恢复相关的机制提供了更多的线索，为新疗法的开发奠定基础。
TTK21距离人体应用还有相当长的距离，但这些发现十分令人鼓舞，也为未来的脊髓损伤治疗带来了新的希望。据了解，该团队下一步的研究计划是探索如何进一步增强TTK21所带来的神经元变化，促使再生的轴突与神经系统的其他部分重新连接，从而使脊髓损伤的动物能够重新获得随意移动的能力。同时，该团队打算探索将这种小分子与弥合脊髓缝隙的策略相结合（如生物材料），为脊髓损伤患者提供更多治疗选择。
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