在近日一項研究中，多倫多大學科學家領導的一組研究人員成功推遲了肌萎縮性脊髓側索硬化症(ALS)小鼠的發病時間。他們謹慎地表達了樂觀情緒：結合其他臨床進展，這一結果有望實現ALS的治癒。
肌萎縮性脊髓側索硬化症(ALS)，也就是我們常說的漸凍症，是由控制肌肉的神經元的退化和喪失引起的。得病的人出現上運動神經元和下運動神經元損傷，導致神經元支配的肌肉出現肌無力、肌萎縮、震顫、痙攣等相關臨床症狀，病程多呈進行性發展。此病目前還無藥可救，患者只能眼睜睜地等著呼吸麻痺而死亡。
研究作者、德克薩斯大學細胞與系統生物學系教授Melanie Woodin則表示：“我們的實驗通過阻止大腦皮層神經元的退化而大大延緩了疾病的發生。它延緩了肌萎縮性脊髓側索硬化症的典型症狀，如運動技能惡化和體重減輕，也提高了存活率。”
這一研究成果以Cortical interneuron-mediated inhibition delays the onset of amyotrophic lateral sclerosis(皮質間神經元介導的抑制延遲了肌萎縮性脊髓側索硬化的發生)為題發表在了神經學雜誌《大腦》上。
研究人員以出現和人類ALS患者相同基因突變(SOD1)的小鼠為對象，以運動皮層(大腦控制肌肉的區域)的神經元為目標，用一種設計好的蛋白質來糾正被稱為超興奮性的神經元失衡。
“神經元之間通過突觸傳遞信息，這涉及到化學神經遞質的釋放和電活動，”Woodin解釋說，這種交流可能是興奮性的，也可能是抑制性的。興奮就像你車裡的油門踏板，抑制就是剎車踏板。油門太大，你會加速衝出公路;剎車太緊，你哪兒也去不了。所以，要正確駕駛，你需要在兩者之間找到平衡。”
在一個健康的大腦中，興奮和抑制之間的平衡確保了大腦的正常功能。但是，大腦神經元的過度興奮會導致神經紊亂，如癲癇、神經性疼痛、自閉症譜系障礙、精神分裂症和肌萎縮性脊髓側索硬化症。
雖然人類SOD1基因突變攜帶者在肌萎縮性脊髓側索硬化症(ALS)發作前10年就表現出明顯的皮層興奮性，但尚不清楚這是否是神經元退化的原因。
過去的研究結果已經發現，在控制運動的大腦區域，興奮和抑制之間存在著非常嚴重的不平衡，但還不能說明這種興奮過度是否導致了症狀的出現。
Woodin表示：“現在我們知道了，在SOD1突變的肌萎縮性脊髓側索硬化症小鼠中，運動皮層的過度興奮性與疾病的發生有因果關係。這個結果很重要，因為它為潛在的人類身上ALS治療指明瞭道路。”
伍丁和她的同事們將神經科學中被稱為化學遺傳學的革命性技術和先進病毒技術結合起來，將修改了結構的蛋白質通過病毒送進老鼠體內，並傳遞給初級運動皮層的神經元。
一旦到達那裡，它們就會被一種藥物激活。目前這種藥物還未被批准用於人類，不過，另一種被批准用於人類治療某些精神疾病的藥物氯氮平，也可以激活這種蛋白質。
這項研究的成果暫時無法在人類身上重現，部分原因是在將化學遺傳學“工具”傳遞給正確的神經元方面存在挑戰。但研究小組真在嘗試另外一種非侵入性的方法，將治療藥物輸送到肌萎縮性脊髓側索硬化症患者的運動皮層。
編譯/前瞻經濟學人APP資訊組
參考資料：
[1]https://www.eurekalert.org/pub_releases/2020-04/uot-rdo042020.php
[2]https://academic.oup.com/brain/article-abstract/143/3/800/5811033?redirectedFrom=fulltext
