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January 10, 2008
一種在人類頭髮中發現的蛋白質有希望能再生神經組織，當神經因外傷而被切斷或摧毀時，還可能產生新的治療選擇。
在當期 Biomaterials 中，來自於 Wake Forest 大學醫學院的科學家報告，在動物研究中，相較於目前的治療選擇，一種稱為角蛋白（keratin）的蛋白質能加速神經再生，並改善神經機能。
"我們發現神經修復變得更加迅速且持續不斷，而且機能的恢復也更高，" Mark Van Dyke, Ph.D.，資深作者，同時也是再生醫學助教授。"我們能以角蛋白製成的凝膠辦到這件事的事實，相當值得注意。"
目前修補受傷神經的療法包括將兩端神經縫合的顯微手術，利用身體另一部份的神經替換受損區段，或著在切割末端放置一個中空管，讓神經纖維能沿著它生長，並回到肌肉原處。
從身體另一部份移植（graft）神經通常是最有效的選擇，不過它會創造另一個受傷之處，而且並不是所有患者都能做。而這種管，稱為神經引導管（nerve guidance conduits）無法用於間隙長度達 3-4 公分以上的地方。此外，經由此法再生神經並不是都一定會成功。例如：超過 17 歲之後，神經再生就不是那麼良好。
實驗室科學家已嘗試將自然材料，例如膠原蛋白（collagen），替換至導管中以促進神經再生。Van Dyke 的團隊首度利用角蛋白，那據信包含能夠細胞行為的分子。
科學家們收集來自於當地理髮店的人髮，並經過化學程序處理以移除角蛋白。他們純化角蛋白，並將它變成凝膠，用來填滿神經引導管。他們研究角蛋白如何影響 Schwann 細胞的活性，那在神經再生中扮演重要角色。這些細胞產生訊號告訴神經細胞開始再生，並且「重新塑造（remodel）」血凝塊，當它形成後神經細胞可穿越它生長。
"利用角蛋白活化這些細胞，我們正嘗試利用自然治癒的連鎖反應，" Van Dyke 說。"我們相信角蛋白能協助擴大 Schwann 細胞的活性，並副許神經再生過程一個搶先起步的優勢。"
實驗室研究證明，角蛋白活化了 Schwann 細胞，並增加它們的增殖與遷徙。接著，科學家利用裝滿角蛋白的導管企圖修復老鼠身上達 4mm 的神經間隙 -- 考慮到動物的體型時，這是一個相當顯著的缺口。
來自於這些動物的結果與那些使用中空的神經引導管，以及例用神經移植法治療的動物相較。
在六週後，使用角蛋白的動物達到 100% 的成功率，神經移植組也能看見神經沿著間隙再生，相較下使用中空導管者只有 50% 的成功率。修復速度以角蛋白組領先。
科學家們接著測試已再生神經的功能。神經衝動的速度以角蛋白質組最好。而穿越神經之訊號量，角蛋白質組比中空管組要好。該研究最近受到 Science 期刊矚目。
"這些結果指出導管裝填分離自頭髮的角蛋白，能產生可與神經移植相較之結果，" Van Dyke 說。
在研究中，神經機能無法轉變成恢復肌肉機能，不過科學家們懷疑他們太早測試了，早於神經有時間識別肌肉之前。目前已知肌肉機能復原的腳比神經復原還要慢。此外，研究將聚焦在較大間隙的再生，並測試神經再生是否能恢復肌肉的機能。
※ 相關報導：
＊ The use of keratin biomaterials derived from human hair for the promotion of rapid regeneration of peripheral nerves
http://dx.doi.org/10.1016/j.biomaterials.2007.08.023
Paulina Sierpinskia, Jeffrey Garrettb, Jianjun Mab,＊ 生物聚合物中的神經傳導素能刺激神經再生
Peter Apelb, David Kloriga, Thomas Smithb, L. Andrew Komanb,
Anthony Atalaa and Mark Van Dyke
Biomaterials, Volume 29, Issue 1, January 2008, Pages 118-128
doi:10.1016/j.biomaterials.2007.08.023
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