冲撞动物头部创伤迹象帮助科学家揭开人类创伤性脑损伤的谜团

2022年05月18日 14:32 次阅读 稿源:cnBeta.COM 条评论

理解和治疗人类的创伤性脑损伤(TBI)是非常困难的,因为有些慢性创伤性脑病(CTE)只能在死后诊断出来。现在,科学家们通过研究大角羊和麝香等用头部撞击的动物,从而探究人类头部创伤的标志。

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研究负责人、西奈山伊坎医学院博士后 Nicole Ackermans 说:“由脑外伤引起的死亡和残疾是一个广泛的问题,需要更好的解决方案。我们表明,经常进行头部撞击的动物实际上可能遭受在人类身上看到的那种创伤性脑损伤。这开启了一种可能性,即通过研究这些动物,我们可以学到很多关于脑部创伤的知识”。

一些动物,如雄性麝香,在相互碰撞之前可以达到30英里/小时(48公里/小时)的速度,这是它们交配和社会等级仪式的一部分,但是在这些动物身上几乎没有发现脑损伤和脑震荡的证据。这是因为,就像啄木鸟每天用头撞击树木数千次一样,它们已经进化出保护大脑免受撞击的机制。

但是,这并不意味着研究这些动物就没有可供借鉴的经验。牛科动物是一种有蹄类哺乳动物,包括牛、大角羊和麝香牛,它们的大脑是折叠的,或者说是陀螺状的,与人类的类型相同。然而,直到现在,还没有研究直接测试这些动物的大脑是否有脑部创伤的迹象。

该研究的高级作者帕特里克-R-霍夫(Patrick R. Hof)说:“我们的实验室试图利用进化来帮助解决医学上的谜题。"创伤性脑损伤研究的困难之一是,大部分研究是在光滑的啮齿动物大脑上进行的。我们认为,研究夯实的牛类的大脑可能为理解人类的TBI提供一个更好的模型”。

该团队获得了三只死亡的麝香牛和四只大角羊的大脑,他们的初步分析没有发现任何意外,扫描显示每只动物的大脑结构都很完整。然后,大脑被切成片状,并用抗体处理,这些抗体显示出一种叫做 tau 的蛋白质的磷酸化形式,这种蛋白质经常出现在创伤性脑损伤和阿尔茨海默氏病患者的大脑中。

当在显微镜下观察时,大角羊的大脑显示出轻度可检测的抗体水平。同时,麝香羊的大脑显示出容易检测到的抗体水平,并且前额皮层区域显示出高水平的 tau 纠结形成,特别是在表面附近。

阿克曼斯博士说:“这种模式有时在患有 CTE 的人的大脑中看到。我们的结果开启了一种可能性,即这些动物的大脑经历了慢性的、重复性的损伤,就像在一些创伤性疾病患者身上看到的那样”。

有趣的是,一只年老的雌性麝香犬的染色比年老的雄性麝香犬多20倍左右,比另一只雌性麝香犬多5倍左右。众所周知,公麝香比母麝香更用力、更频繁地相互冲撞,这就提出了一些新问题。

Ackermans 表示:“这项研究给我们留下了许多有趣的问题,比如。为什么雌性麝香犬的大脑似乎比雄性麝香犬的大脑有更多的损伤?这是因为头骨解剖学上的差异吗?为什么大角羊的大脑有这么少的损伤?以及是否有可能利用我们从这些动物身上获得的知识来开发更好的治疗创伤性骨折的方法?”

这项研究发表在《Acta Neuropathologica》杂志上。

资料来源:西奈山医院

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