Research press release


Nature Neuroscience

Spontaneous repair

重篤な脊髄損傷後の麻痺は永久に残るが、軽度の損傷患者では実質的な回復を得ることがよくある。Nature Neuroscience(電子版)に報告されたサルによる新たな研究で、回復が起こるのは損傷した元の結合が再生するのではなく、新しい神経線維が多数伸びてくるためであると示唆されている。この発見により霊長類モデルでのさらなる研究への道が開かれ、損傷後の神経の発芽伸長機構が解明され、最終的にヒト患者の回復改善に活用されるかもしれない。

M Tuszynskiらは、成体アカゲザルの右側の皮質脊髄路(CST;脊髄内の神経線維束で、霊長類では右半身の随意運動に極めて重要)を切断すると、右手足の機能が損傷後4〜8週で回復し始めるのを認めた。解剖したところ、損傷していない左側CSTから新しい神経線維が多数伸長し、脊髄正中線を越えて右側脊髄の運動ニューロンと新しい結合を作っていることがわかった。これにより損傷で神経系と切り離されてしまった筋線維が活性化するようになった。


Paralysis after severe spinal cord injuries is permanent, but after milder injuries patients often experience substantial recovery. New work in monkeys, published online in Nature Neuroscience, suggests that such recovery is due to strong growth of new nerve fibers, not to regeneration of the severed original connections. This finding may pave the way for more studies in primate models, to unravel the mechanisms that enable post-injury sprouting growth that might eventually be applied to improve recovery in human patients.

Mark Tuszynski and colleagues cut the right corticospinal tract (CST) — a nerve fiber bundle in spinal cord that in primates is crucial for voluntary movement on the right side — and observed that right hand and leg function in adult rhesus monkeys began to recover 4-8 weeks after the injury. At autopsy, the authors found strong growth of new nerve fibers originating in the uninjured left CST, crossing the spinal cord midline and forming new connections with motor neurons in the right spinal cord. This allowed activation of muscle fibers that had been cut off from the nervous system by the injury.

This study reveals an important difference between the post-injury responses in monkeys and rodents, which have been the preferred models for spinal cord injury research. Nothing resembling the ‘repair’ of a lesioned CST by its contralateral counterpart has been observed in rats or mice. The authors propose that more studies in primate models will be necessary in order to unravel the mechanisms that enable post-injury sprouting, with the hope of eventually applying such insight to improve recovery in human patients.

doi: 10.1038/nn.2691

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