棍棒和石頭可能會折斷骨頭，但是要使骨頭愈合，就需要產(chǎn)生一種蛋白質(zhì)信號，從而刺激整個受傷區(qū)域的重要神經(jīng)細(xì)胞或神經(jīng)元的生成，生長和擴(kuò)散。這是約翰·霍普金斯大學(xué)(Johns Hopkins Medicine)近期進(jìn)行的一項(xiàng)研究的發(fā)現(xiàn)，該研究使用小鼠來演示人類骨折修復(fù)過程中可能發(fā)生的情況。

約翰霍普金斯大學(xué)醫(yī)學(xué)院病理學(xué)博士學(xué)位，《臨床研究雜志》中描述的研究共同作者，教授Aaron W. James醫(yī)學(xué)博士說：“更好地了解神經(jīng)細(xì)胞在骨骼中的工作方式可以促進(jìn)神經(jīng)元再生治療方法的發(fā)展，這種疾病適用于常見神經(jīng)損傷的疾病，例如糖尿病性神經(jīng)病?！?。

他補(bǔ)充說：“通常，患有這些疾病的人在骨骼修復(fù)上也有問題。”

本質(zhì)上，科學(xué)家說他們在老鼠身上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在斷裂點(diǎn)，有兩種蛋白質(zhì);一種被稱為原肌凝蛋白受體激酶a，或TrkA，另一種被稱為神經(jīng)生長因子，或NGF ;結(jié)合在一起標(biāo)志著神經(jīng)支配的開始，神經(jīng)的供應(yīng)，以及隨后的新骨。他們說這個過程可能類似于人類骨骼修復(fù)的機(jī)制。

“我們表明，當(dāng)從手術(shù)中去除TrkA以及相應(yīng)的NGF時，不僅在神經(jīng)支配方面顯著減少，而且對于成功地從骨折中恢復(fù)至關(guān)重要的三個后續(xù)活動也顯著減少：血管形成，生產(chǎn)合成骨細(xì)胞和新骨的礦化”，詹姆斯說，“實(shí)際上，這些骨修復(fù)指標(biāo)的總體下降幅度在60%至80%之間?！?/p>

NGF在1950年代被發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)在已知可指導(dǎo)整個神經(jīng)元的生長，維持，增殖和保存。當(dāng)包括骨骼在內(nèi)的組織由于受傷或疾病而感到疼痛時，它還可以幫助神經(jīng)元提醒大腦。詹姆斯說，研究這種聯(lián)系是導(dǎo)致研究人員懷疑NGF可能在骨骼修復(fù)中起關(guān)鍵作用的原因。

約翰·霍普金斯大學(xué)研究員兼聯(lián)合作者托馬斯·克萊門斯(Thomas Clemens)博士說：”近年來，當(dāng)制藥公司開發(fā)并進(jìn)行抗NGF藥物的人體試驗(yàn)以減輕關(guān)節(jié)炎和其他疾病引起的疼痛時，他們發(fā)現(xiàn)許多患者患有異常的骨折。大約在同一時間進(jìn)行的其他研究表明，具有罕見基因突變的兒童骨骼在受傷后可能無法很好地治療，這表明該信號通路與骨骼修復(fù)機(jī)制之間存在聯(lián)系。“

Clemens等人在2016年進(jìn)行的一項(xiàng)研究提供了一些證據(jù)，即NGF在小鼠長骨發(fā)育過程中會促進(jìn)神經(jīng)向內(nèi)生長，而如果沒有它，則會妨礙適當(dāng)?shù)墓趋佬纬?。?dāng)前的研究旨在更好地定義NGF-TrkA信號可能如何參與。

為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，詹姆斯、克萊門斯和他們的同事們研究了尺骨應(yīng)力性骨折的老鼠，尺骨是相當(dāng)于人類手臂兩根骨頭中較細(xì)和較長的一塊前肢骨。

在他們的實(shí)驗(yàn)小組中，研究人員使用了兩種不同的方法來阻止修復(fù)過程中的神經(jīng)生長。對一組小鼠進(jìn)行遺傳育種，使其對TrkA無反應(yīng)，并給予一種可通過該蛋白質(zhì)使化學(xué)信號失活的藥物。第二組小鼠被給予殺死神經(jīng)纖維的藥物。

詹姆斯說：“在缺乏TrkA信號傳導(dǎo)的小鼠中，骨折部位神經(jīng)纖維的數(shù)量顯著減少了;與正常功能的正常對照組相比，減少了多達(dá)80%。我們還發(fā)現(xiàn)成骨細(xì)胞(造骨細(xì)胞)減少，新骨礦化也隨之減少。”

他解釋說：“這些結(jié)果表明，骨折的修復(fù)確實(shí)取決于表達(dá)TrkA的神經(jīng)纖維所指導(dǎo)的神經(jīng)信號傳導(dǎo)?！?/p>

研究人員接下來的計(jì)劃是研究NGF-TrkA信號通路和由此產(chǎn)生的骨骼修復(fù)過程在處理骨段移除時的反應(yīng)，而不僅僅是骨折。

克萊門斯說:“這將有助于我們了解，我們在老鼠身上發(fā)現(xiàn)的與骨骼修復(fù)有關(guān)的信號，是否以類似于我們在小型應(yīng)力性骨折中觀察到的那種方式，控制了更大范圍損傷的過程。”

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