頭部受重擊后，腦細胞多久會壞死？

最新研究表明，這個過程更有可能是幾小時。該研究根據(jù)不同的外傷情況，拍攝了細胞受到不同損傷的圖片。

美國布朗大學(xué)的研究人員自建設(shè)備，將散布于三維膠原蛋白基中的老鼠神經(jīng)元進行壓縮，并使用高倍顯微鏡對細胞進行實時觀察。他們發(fā)現(xiàn)，在某些情況下，神經(jīng)元在6小時內(nèi)出現(xiàn)了不可修復(fù)的結(jié)構(gòu)性損傷，在此期間也許尚有足夠的時間使用細胞修復(fù)藥物對細胞進行干預(yù)。

一般情況下，人摔倒后會立馬感覺到頭痛，但研究人員發(fā)現(xiàn)大部分腦細胞不會瞬間損傷甚至壞死。

細胞骨架是一種維持細胞基本形態(tài)并為細胞提供支持的結(jié)構(gòu)蛋白網(wǎng)架體系，經(jīng)剪切或拉伸后會扭曲變形。有時細胞可對其進行修復(fù)，但如果損傷嚴重，數(shù)小時或數(shù)日后細胞就會自我凋亡。

布朗大學(xué)團隊的外傷性腦損傷位移指示器顯示，在受傷后幾小時內(nèi)，神經(jīng)元軸突出現(xiàn)“出泡”現(xiàn)象

大多數(shù)神經(jīng)元壞死研究都是用載玻片或培養(yǎng)皿進行的二維模式研究，然而此類二維研究并未衡量壓迫效應(yīng)，比如在一場橄欖球或足球比賽中的迎面撞擊中大腦與頭骨內(nèi)側(cè)的擠壓。

為此，致力生物力學(xué)研究的布朗大學(xué)機械工程師克里斯汀·弗蘭克，與其團隊共同打造了一個可用于三維測量腦細胞壓力的裝置。在膠原蛋白基質(zhì)上培養(yǎng)老鼠腦細胞，用液壓活塞壓碎布滿神經(jīng)元的膠原蛋白團，并用顯微鏡攝取細胞圖像。

他們對細胞壞死的主要跡象尤其感興趣，如細胞上細長突起（稱為“軸突” 和“出泡”）的收縮，即細胞骨架與細胞膜分離，進而導(dǎo)致細胞局部腫脹的現(xiàn)象。

弗蘭克團隊在細胞受壓后的數(shù)小時內(nèi)觀察到以下危險跡象：

細胞壞死的時間隨壓迫強度而變化。承受7%壓力的細胞約12小時就會死亡，而承受12%壓力的細胞則會在7小時內(nèi)壞死。

澳大利亞昆士蘭大學(xué)腦研究所的神經(jīng)科學(xué)家法蒂瑪·納斯魯拉認為，該技術(shù)可能有助于確定神經(jīng)保護劑如歐米伽3是如何減緩腦部損傷進程的。

她解釋說：“如果給膠原蛋白中的細胞注入可能起神經(jīng)保護作用的物質(zhì)，你就能看到細胞受損后的反應(yīng)情況，由此進一步了解神經(jīng)保護物質(zhì)能否幫助細胞免于退化。我們或許可以找出一系列能夠讓運動員在賽前或長時間內(nèi)服用的藥物，這些藥物能在他們遭受腦震蕩的時候，減輕撞擊對大腦的損傷。”

她補充說，兩三個嵌在膠原蛋白里的細胞無法反映整個大腦的情況，因為大腦擁有豐富復(fù)雜的構(gòu)造及細胞種類，其中包括會在大腦損傷時出現(xiàn)并幫助清除損傷的小神經(jīng)膠質(zhì)免疫細胞。

弗蘭克說：“我們的系統(tǒng)并不具備真正大腦的復(fù)雜性，因此在外傷性腦損傷的患者身上，情況會有所不同。但我們希望從簡處著手，獲取神經(jīng)元對壓力做出反應(yīng)的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，為后續(xù)研究打下基礎(chǔ)。”