Nature子刊：AAV搭载“设计者”蛋白恢复瘫痪小鼠行走能力

来源：生物探索

脊髓损伤是脊柱损伤最严重的并发症。受损的神经纤维可能不再能够在大脑和肌肉之间传递信号，这种再生衰竭通常会导致严重和永久性的残疾，例如脊髓损伤后的截瘫或四肢瘫痪，更糟糕的是，这些轴突无法再生。迄今为止，临床上尚无治愈方法。

2021年1月15日，德国波鸿鲁尔大学的研究人员在" Nature Communications "期刊上发表了题为"Transneuronal delivery of hyper-interleukin-6 enables functional recovery after severe spinal cord injury in mice"的研究。

研究人员创造了一种 "设计者 "信号蛋白，利用基因治疗载体AAV将其注射到小鼠的大脑中，刺激它们的神经细胞再生，恢复了脊髓完全损伤后瘫痪的小鼠的行走能力。

以前的研究表明，通过脊柱刺激疗法，或完全绕过损伤部位，有望恢复部分肢体功能。类似领域的其他有前景的研究还包括使用化合物恢复部分瘫痪小鼠神经元中抑制、兴奋信号的平衡，以及将再生的鼻神经细胞移植到受伤狗的脊柱中。

该研究通过皮层运动神经元与表达超白细胞介素-6（hIL-6）的AAV的单侧转导来实现的，hIL-6是一种刺激JAK/STAT3信号和轴突再生的有效细胞因子。

hIL-6蛋白质，顾名思义，是一种天然存在的多肽的合成形式，经过调整后可以刺激神经细胞再生。

作者说，这是一种所谓的设计细胞因子，这意味着它在自然界中不会出现这样的情况，必须使用基因工程来生产。

在研究中，该团队在小鼠身上测试了hIL-6，小鼠的脊髓完全粉碎，导致两条后腿功能丧失。

研究人员将产生hIL-6的遗传指令包装到普通病毒载体中，并将这些病毒注入小鼠的感觉运动皮层。

Hyper-IL-6促进功能恢复

注射部位附近的运动神经元不仅自己开始产生hIL-6，而且还通过轴突侧枝将其传递给负责行走等动作的其他神经元。

hIL-6的这种跨神经元传递促进了损伤后皮质脊髓和中缝神经纤维的再生，2-3周之内，小鼠就恢复了行走能力。即使在单次注射后几周内，小鼠的后腿仍能恢复功能。

作者说，只对少数神经细胞进行基因治疗，就能同时刺激大脑中各种神经细胞和脊髓中几个运动道的轴突再生。最终，之前接受这种治疗的瘫痪动物在两到三周后开始行走。

尽管结果令人难以置信，但显然该研究还处于初期。研究小组说，下一步是在小鼠身上研究，如果在受伤后几周而不是立即进行治疗，是否可以获得相似的结果。从长远来看，该结果可能会造福于人类。