來源于：轉化醫學網

導言：腦或脊髓腫脹（稱為中樞神經系統水腫）是中樞神經系統含水量增加的結果，可在創傷、感染、腫瘤生長或血液供應受阻后發生，創傷性損傷和中風是導致中樞神經系統水腫的主要原因；根據世界衛生組織的數據，全球每年有6000萬人遭受創傷性腦損傷或脊髓損傷，1500萬人遭受中風（500萬人死亡，另外500萬人永久殘疾）。根據5月14日發表在《細胞》雜志上的研究表明，靶向水通道蛋白-4亞細胞定位有望治療中樞神經系統水腫。

科學家們已經找出一種新的治療方法，可以顯著減少大腦和脊髓損傷后的腫脹，這給全世界每年大腦和脊髓損傷的7500萬患者帶來了希望。

治療這種被稱為中樞神經系統（CNS）水腫的創傷方面的突破被認為是非常重要的，因為當前的選擇僅限于讓患者處于誘導性昏迷或進行危險的手術。大腦和脊髓的損傷會影響各個年齡組，老年人中風或摔傷的風險更大，而對于年輕人來說，主要原因包括道路交通事故，以及橄欖球、美式足球和其他接觸性運動帶來的傷害。

一級方程式賽車手邁克爾·舒馬赫（Michael Schumacher）的備受矚目的例子證明，醫生目前在治療這類損傷時仍然有困難。在2013年，舒馬赫在瑞士滑雪時摔倒，頭部撞到一塊巖石上，隨后大腦因腦積水沖進受感染的細胞而腫脹。他在藥物誘導的昏迷中度過了六個月，接受了復雜的手術，但他的康復一直持續到今天。

這一新的治療方法是由一個來自阿斯頓大學（英國）、哈佛醫學院（美國）、伯明翰大學（英國）、卡爾加里大學（加拿大）、隆德大學（瑞典）、哥本哈根大學（丹麥）和伍爾弗漢普頓大學（英國）的國際科學家小組研發的，發表在最新一期的科學雜志《細胞》上。

研究人員使用了一種獲得許可的抗精神藥物三氟拉嗪（TFP）來改變水通道蛋白細胞中微小的水孔的行為。

通過對受傷大鼠的治療測試，研究人員發現，在大鼠損傷部位給予單劑量的藥物后，大鼠短短2周內就恢復了完全的運動和靈敏度，而對照組沒有給藥的大鼠在受傷六周后仍表現出運動和感覺障礙。

這種療法的作用是抵消細胞對創傷造成的中樞神經系統中大腦和脊髓的缺氧的正常反應。在這樣的狀態下，由于離子的積聚，細胞很快變得“更咸”，會導致一股水流通過水通道，使細胞腫脹，并對頭骨和脊柱施加壓力。這種壓力的積累會損傷脆弱的大腦和脊髓組織，會擾亂從大腦到身體的電信號的流動，反之亦然。

但是研究人員發現，三氟拉嗪能夠阻止這種情況的發生。研究人員將研究重點放在了重要的星形的大腦和脊髓細胞（稱為星形膠質細胞）上，他們發現三氟拉嗪阻止了一種稱為鈣調蛋白的蛋白質與水通道蛋白的結合。正常情況下，這種結合讓水通道蛋白射到細胞表面，讓更多的水進入細胞。通過讓這一反應停止，細胞的滲透性就會降低。

傳統上，三氟拉嗪已經被用于治療精神分裂癥和其他精神健康狀況的患者，長期使用會伴隨副作用，但研究人員表示，他們的實驗表明，單次劑量可能會對中樞神經系統水腫患者產生顯著的長期影響。

三氟拉嗪已經被美國聯邦藥品管理局（FDA）和英國國家健康和保健研究所（NICE）批準用于人體，它可以作為腦損傷的一種快速治療手段。但研究人員也強調，基于對三氟拉嗪特性的理解上，他們會進一步研發出新的、很好的藥物。

世界衛生組織表示，每年大約有6000萬人遭受腦外傷或脊髓損傷，另有1500萬人患有中風。這些損傷可能是致命的，也可能導致長期殘疾、心理障礙、藥物濫用或自殘。

阿斯頓大學生物科學研究小組的羅斯林·比爾（Roslyn Bill）博士表示，“每年有數百萬不同年齡段的人遭受大腦和脊髓的損傷，無論是摔倒、事故、道路交通碰撞、運動損傷還是中風。迄今為止在，他們的治療原則依然非常有限，在許多情況下風險很高。”

比爾表示，“這些發現都是基于細胞在分子水平上如何運作的新理解，給了受傷患者和醫生們希望。通過使用一種已經批準可供人類使用的藥物，研究人員表示，我們已經展示了如何能夠阻止中樞神經系統的腫脹和壓力積聚，這是造成長期傷害的原因。雖然進一步的研究將有助于我們完善我們的理解，但令人興奮的是，醫生很快就會有一種有效的、非侵入性的方法來幫助大腦和脊髓損傷的患者。

伯明翰大學炎癥和衰老研究所的祖拜爾·艾哈邁德（Zubair Ahmed）表示，“這是目前治療方法的一個重大進步，目前的治療方法只治療大腦和脊髓損傷的癥狀，但對預防通常由腫脹引起的神經功能障礙卻無能為力。這種重新設計的藥物給這些患者提供了一個真正的解決方案，而且可以加快用于臨床。”

伯明翰大學臨床科學研究所的亞里克斯·康納（Alex Conner）博士表示，“令人驚奇的是，我們研究大腦中微小的水通道的工作可以告訴我們一些關于每年影響數百萬人的創傷性腦損傷的信息。”

哈佛醫學院細胞生物學研究員莫塔茲·薩勒曼（Mootaz Salman）表示，“這一新穎的治療方法為患有中樞神經系統損傷的患者帶來了希望，有巨大的治療潛力。我們的研究結果表明，在不遠的將來，它可以以降低的成本投入臨床應用。”

參考：

【1】https://medicalxpress.com/news/2020-05-cell-pores-discovery-millions-brain.html

【2】https://www.cell.com/cell/pdf/S0092-8674(20)30330-5.pdf_returnURL=https%3A%2F%2Flinkinghub.elsevier.com%2Fretrieve%2Fpii%2FS0092867420303305%3Fshowall%3Dtrue