全世界有数百万人患有慢性脊髓损伤，每年有250,000至500,000例新病例 - 大部分来自车祸或跌倒。最严重的脊髓损伤使受害者完全瘫痪，超过一半的人损害了一个人的呼吸能力。现在，Nature Communications上发表的一项突破性研究表明，在慢性损伤的动物模型中，脊髓创伤对呼吸和肢体功能的长期破坏性影响可能是可逆的。

这项新研究描述了一种治疗方案，该方案有助于重新唤醒某些特殊类型的神经细胞，这些神经细胞能够在受损的脊髓内再生延伸，称为轴突。在第二颈椎半切断的脊髓(C2)的大鼠在治疗后在切断侧恢复完全隔膜和部分前肢功能。治疗结束后6个月完全维持治疗的恢复效果。

“这是我们第一次以高颈椎，慢性脊髓损伤引起的麻痹形式永久性地恢复呼吸和一些手臂功能。在啮齿动物模型中接近一生的瘫痪后，完全恢复，特别是呼吸恢复“凯斯西储大学医学院神经科学教授Jerry Silver博士说。

该治疗利用身体的先天能力，从伤口下方保持完整的神经细胞亚群中非常缓慢地发芽新的轴突分支。这些新分支的活性被称为蛋白多糖的有效抑制分子家族完全扼杀。Silver说，“策略是使用简单的一次性注射酶，软骨素酶，分解抑制性蛋白多糖分子。这种酶不是在病变本身内，而是在脊髓内降低神经细胞驻留，将轴突送到膈肌和前臂。“

在脊髓损伤后立即治疗的动物中，该酶仅略微帮助恢复神经生长而功能恢复最小。然而，在受伤后长期治疗的动物中，酶的治疗效果明显更好。在长期受伤的大鼠治疗后短短一周内，新的神经延伸开始恢复已经沉默数月的膈肌功能。长期用酶治疗的大鼠中有70%也开始使用他们的前肢移动并探索他们的环境(相比之下，只有30%的对照动物)。

“令人惊讶的是，该技术在慢性阶段比在受伤后的急性阶段更好地工作，”Silver说。动物瘫痪的时间越长，酶的恢复作用就越大。Silver的研究小组发现，即使脊髓损伤后一年半前所未有，治疗仍可恢复对大鼠膈肌的完全活动。治疗一周后，60%的动物具有改善的膈肌功能。两周后，每只大鼠都表现出了改善 - 即使他们的瘫痪持续了大部分时间。

有趣的是，将大鼠暴露于短暂的低氧水平时，称为急性间歇性缺氧的呼吸治疗有助于加强神经延伸，从而提供额外的益处。然而，Silver的研究小组发现，当用酶和过量的呼吸治疗对大鼠进行治疗时，大鼠在曾经瘫痪的隔膜中产生混乱活动。研究人员假设高度异常活动的可能性可能是身体释放抑制分子以防止脊髓功能性轴突再生的原因。他们现在正在努力优化联合治疗，以最大限度地恢复，特别是在前臂和爪子。

“我们的数据说明了严重脊髓损伤后几个月到几年内基本运动系统恢复功能的相对容易程度，”Silver说。“我们研究中的治疗方案与多种类型的慢性不完全性脊柱创伤有关，我们希望它也可以帮助恢复人类脊髓损伤后的运动功能。”