跳舞分子能帮助人们再次跳舞吗？
据估计，美国约有 450,000 人患有某种形式的脊髓损伤（SCI），每年新增 17,000 例由车祸、跌倒或暴力行为导致的脊髓损伤（SCI）病例 1。 脊髓损伤（SCI）从完全恢复行动能力到完全瘫痪分为 5 个等级。由于中枢神经系统没有内在的修复能力，因此很多脊髓损伤是不可逆的。 脊髓损伤（SCI）的药物经济学影响约达 97亿美元1，主要是终身护理的需求和可能出现的并发症。目前的治疗仅限于类固醇治疗、手术（如果适用）和物理治疗；但在许多情况下，麻痹和感觉丧失不可逆，导致生活质量显着降低，可见需要研发能够修复受损神经元和逆转瘫痪的新疗法。
目前已有针对促进脊髓损伤（SCI）后神经元修复的特定因素的研究。在 2021 年 3 月的一项研究报告中，德克萨斯大学西南医学中心的研究人员证明，Sox2 蛋白的过表达增加了脊髓受损小鼠的神经元增殖。有趣的是，新神经元与现有神经元形成连接，表明新形成的神经元可以弥合脊髓损伤2。 Sox2 的过表达还减少了阻碍受损组织功能修复的疤痕组织的形成3。另一项研究确定了参与斑马鱼神经元修复的关键基因子集。在这项研究中，爱丁堡大学的一个研究小组使用合成 RNA Oligo CRISPR 引导 RNA 敲低 350 个基因，确定了 4 个阻止脊髓修复的关键基因，包括 TGF-β14。斑马鱼是使用荧光等表型读数筛选多个基因的好模型。
最近，一项振奋人心的研究使用新型支架传递靶蛋白，推进了对脊髓损伤新型修复疗法的探索。西北大学的研究人员开发了生物活性支架，将靶蛋白运送到脊髓损伤部位。支架由超分子聚合物组成，以液体形式注射后形成凝胶状网状物，模拟脊髓组织周围的细胞外基质（ECM）。聚合物包括 2 个修饰肽序列，激活跨膜受体 β1-整合素和碱性成纤维细胞生长因子 2 受体（FGFR2）。激活 β1-整合素可减少瘢痕组织的形成，同时激活碱性 FGFR2，增加血管生成5。聚合物中的肽序列在非生物活性结构域中进行了修饰，增加在纳米纤维中的移动。这些信号分子被证明在纳米纤维中“跳舞”或四处移动，增强与细胞表面受体的相互作用，增加细胞信号传导，从而促进血管形成、神经元再生和存活以及最重要的功能恢复5。
模拟脊髓损伤的瘫痪小鼠接受了一次聚合物液体注射，注射后 4 周可以行走。修饰肽可以在损伤部位周围持续很长时间，最大限度地提高治疗效果；在 12 周后降解，表明这种方法的局部或全身毒性最小5。此外，与通过强共价键连接的传统聚合物相比，超分子聚合物通过弱力连接，因此它们更具动态性，并且可以根据不同的疾病状况进行修饰。超分子聚合物也可进行生物降解，使其非常适合人体注射。虽然大多数研究在小鼠身上进行，但超分子聚合物已经在体外人类细胞培养系统中进行了测试。在测试中它们增加了下游信号，表明人体细胞对其有反应。
西北大学的研究小组希望在 2022 年 FDA 审查通过后开始临床试验。第一批数据将真正检验超分子聚合物中的移动肽能否修复神经元损伤并逆转麻痹和感觉丧失。
参考文献:
1https://www.aans.org/en/Patients/Neurosurgical-Conditions-and-Treatments/Spinal-Cord-Injury
3https://www.nature.com/articles/s41467-019-11707-7
4https://journals.plos.org/plosgenetics/article?id=10.1371/journal.pgen.1009515
