今日俄罗斯俄语台: “神经网络活动是可控的” ——俄罗斯科学家谈血清素在治疗脊髓损伤中的作用

这些药物将与其他疗法共同发挥作用，并对其他疗法起到补充作用。科学家解释说，药物将影响神经组织细胞表面的特殊受体。研究团队还研究了血清素对人体其他功能的影响——这种神经递质参与了包括认知过程在内的许多重要过程。

您的科研团队发现了血清素在脊髓损伤恢复中的关键作用。请详细介绍一下这项工作的信息，以及你们是如何萌生这个创意的。

之前我们发现，脊髓和大脑中神经网络活动是可控的。这些网络控制着运动、感觉系统和内脏功能。

引入作用于神经元受体（包括血清素受体）的化学物质是途径之一。十多年前，我和同事们发现血清素可以影响脊髓损伤后的恢复过程。

在最近的一项研究中，我们对大鼠大脑与脊髓中促进血清素形成的酶基因进行了敲除。通过将其与正常大鼠进行比较，我们发现，血清素对脊髓损伤后的恢复非常重要。结果显示，缺乏血清素的动物恢复速度较慢，且不完全。

因此，我们最终确信，血清素会影响脊髓的神经可塑性——即修复和形成新神经连接的能力。我们还进一步证实，脊髓损伤后的治疗和康复需要开发血清素药物，即可以激活相应受体并产生类似血清素效应的药物。

应当指出，这项工作是“天狼星”大学与圣彼得堡国立大学、俄罗斯科学院巴甫洛夫生理学研究所、圣彼得堡化学药物大学、LIFT（未来技术改善生活）中心合作开展的。

整体而言，血清素在哺乳动物和人体生理学中起到什么作用？它参与了哪些过程？

血清素调节神经元活动和一系列神经心理过程。因此，作用于血清素受体的药物被广泛应用于精神病学和神经学领域。令人惊讶的是，我们体内99%的血清素都是在外周合成的（如由肥大细胞、嗜碱性粒细胞或胃肠道中的肠粘膜细胞合成），只有1%在中枢神经系统中合成。

迄今为止，血清素受体（细胞感知刺激作用的蛋白质，今日俄罗斯注）共有7个家族，而这些家族又分各种亚型。受体的多样性及其定位的广泛性，决定了血清素在我们身体许多过程中的作用。血清素系统参与情绪扰动行为、睡眠调节、认知功能和肠道功能等过程。

脊髓腹侧角的血清素释放对运动功能起着重要作用。血清素既可作为该功能的刺激剂，也可作为阻碍因子（抑制剂）。

脊髓神经元中存在许多血清素受体，可对运动的节奏和协调进行精细调节。

尤为令人感兴趣的是，来自脑干的下行血清素投射可调节下尿路功能。脊髓损伤通常伴有内脏功能障碍，可以认为，在康复过程中对血清素系统施加影响不仅有助于运动功能的恢复，还有助于膀胱功能的复原。

在医疗实践中，会测量脊髓损伤患者的血清素水平吗？是否在其身上观测到了抑制康复的血清素缺乏情况？

我不会一概而论地说所有脊髓损伤患者的血清素水平都会显著下降。部分研究表明，此类损伤患者的血清素水平有所下降。这并不奇怪，因为这种神经递质在体内发挥着系统性作用。脊髓损伤患者的特征是不仅运动和感觉功能受损、盆腔器官受损，而且许多其他系统也失调。他们可能会出现抑郁、免疫和心血管功能障碍——这是种复杂的机体紊乱。

既然精神科已经使用抗抑郁药物来调节神经递质的平衡，那么在未来基于血清素的药物会是什么呢？这种药物会与上述药物类似吗？

很有可能是针对脊髓中特定血清素受体亚型的混合药物。我们目前正与LIFT中心的同事合作，开发此类组合的可能方案。

此前，我们发表过几篇论文，在大鼠脊髓损伤模型中成功联合使用了单胺系统受体（不仅是血清素）的激动剂和拮抗剂（影响细胞工作和阻断该影响的化合物，今日俄罗斯注）。

也不排除使用增加血清素分泌的制剂。不过，具有选择性受体作用的药物很可能是未来发展方向。

您的团队还计划进行或已经在进行哪些相关的研究？

康复途径应该是综合性的。当然，它还应是对现有疗法和康复方法的补充。我们讨论的并不是一种可以取代其他药物和方法的灵丹妙药。借助综合性方法，我们希望能最大限度地发挥治疗效果。

在我领导“天狼星”科技大学神经生物学专业教研室，我们的员工、研究生和本科生正在开展一系列项目，研究血清素对神经系统过程的影响机制，以及如何利用这些机制促进疾病康复。

该项目旨在进一步研究血清素和其他神经递质系统在脊髓损伤恢复中的作用，科研团队吸纳青年研究人员，以及今年“天狼星”大学新设的生物材料科学神经技术跨学科硕士项目的学生。

您有哪些计划？是否进行血清素制剂的人体临床试验？

现在我们正在继续进行临床前研究，详细研究感觉运动功能恢复的特点。为了详细研究运动，我们正在使用一种分析方法，它可以评估数百种独特的运动学特征。

我们研究团队的一些成员还致力于研究脊髓损伤后的行为和认知功能，以及痛觉超敏的动态变化，这是一种神经创伤后患者对疼痛敏感度增加的现象。脊髓损伤是个复杂的问题，不仅会导致运动系统失调，还会导致植物神经功能和精神功能的失调。在这方面，研究血清素能系统的作用是一项重要的基础任务，必须解决这一问题，才能创造出有效的神经康复方法。我们计划开展进一步的临床研究。我们的主要目标是将取得的科学成果应用于临床实践。

您的科研团队还在进行哪些研究？

我们另一个非常重要的方向，是开发具有接近神经组织弹性和机械性能的软性神经植入物。它们使用特殊的聚合物，包括PDMS（一种安全、生物相容性好的硅胶）。我们将其与金属或碳纳米材料结合使用，制成导电复合材料，这对神经刺激至关重要。我们已开发的技术能够赋予神经植入物高阶功能，并具有结构柔软、可伸缩特性，与神经组织的力学结构十分相似。临床前研究证实，这一方向在现代神经植入学中具有远大前景。目前，将软性植入技术引入临床实践的工作正在进行当中。