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來源：美國化學學會
根據美國疾病控制和預防中心的統計數據，外傷性腦損傷（tbi）定義為頭部撞擊、撞擊或震蕩，擾亂了正常的大腦功能，2014年美國有250萬人被送往急診室。今天，研究人員報告了一種自組裝的肽水凝膠，當注射到具有腦外傷的大鼠的大腦中時，可以增加血管再生和神經元存活。
研究人員將在美國化學學會（ACS）2019年秋季全國會議和博覽會上展示他們的研究結果。
“當我們想到創傷性腦損傷時，我們想到的是士兵和運動員，”在會議上介紹這項工作的Biplab Sarkar博士說。但大多數的交通事故實際上發生在人們跌倒或卷入機動車事故時。隨著該國平均年齡的持續上升，尤其是與墜落有關的事故數量也將增加。”
TBI包括兩種類型的傷害。原發性損傷是由大腦神經元和其他細胞以及血管的最初機械損傷引起的。繼發性損傷可能在腦外傷后幾秒鐘發生，持續數年，包括氧化應激、炎癥和血腦屏障破壞。”繼發性損傷造成這種神經毒性環境，可導致長期認知效應，”薩卡說。例如，腦外傷幸存者可能會經歷運動控制受損和抑郁率增加，他說。目前，還沒有有效的再生處理技術。
該項目的主要研究者Sarkar和Vivek Kumar博士希望開發一種能幫助治療繼發性損傷的療法。”薩卡說：“我們希望能夠在該地區再生新的血管，以恢復氧氣交換，這在患有腦外傷的患者中減少了。”此外，我們還想創造一個環境，在這個環境中神經元可以得到支持，甚至可以茁壯成長。”
新澤西理工學院的研究人員先前已經開發出肽，當注入嚙齒類動物體內時，肽可以自行組裝成水凝膠。通過將特定蛋白質序列的片段合并到肽中，研究小組可以賦予它們不同的功能。例如，Sarkar和Kumar以前開發了血管生成肽水凝膠，當注射到小鼠皮膚下時，它可以生長新的血管。
為了使他們的技術適應大腦，Sarkar和Kumar修改了肽序列，使水凝膠的材料性質更接近腦組織，腦組織比身體的大多數其他組織更柔軟。他們還附著了一種叫做ependymin的神經保護蛋白的序列。研究人員在大鼠腦外傷模型中測試了這種新的肽水凝膠。當在損傷部位注射時，這些肽自組裝成一個水凝膠，充當神經元可以附著的神經保護壁龕。
注射水凝膠一周后，研究小組檢查了老鼠的大腦。他們發現，在水凝膠存在的情況下，腦細胞的存活率顯著提高，導致治療組大鼠損傷部位的神經元數量是對照組腦損傷動物的兩倍。此外，研究人員還發現了新血管形成的跡象。”我們看到一些跡象表明，治療組的大鼠比對照組的大鼠更能行走，但我們需要做更多的實驗來實際量化這一點，”薩卡說。
根據庫馬爾的說法，接下來的一個步驟將是研究受治療動物的行為，以評估它們從腦外傷中的功能恢復。研究者們也有興趣將他們以前的血管生成肽和他們新的神經生成肽結合起來治療大鼠，看看這是否能促進恢復。最后，他們計劃找出肽水凝膠是否能治療更廣泛的腦損傷，如腦震蕩。”我們已經看到，我們可以將這些材料注射到特定的損傷中，并獲得良好的組織再生，但我們也正在與不同的小組合作，以了解它是否有助于我們在士兵、退伍軍人，甚至在有經驗的建筑工地工作的人身上看到的損傷類型。爆炸傷害，”庫馬爾說。
原文鏈接：https://phys.org/news/2019-08-peptide-hydrogels-traumatic-brain-injuries.html
聲明：本文由 Newfellow 編譯，中文內容僅供參考，一切內容以英文原版為準。