双功能材料促进脊髓损伤后神经轴突和神经元

脊髓全横断损伤后形成的微环境会严重抑制损伤区内神经纤维和神经元的有效再生。损伤区神经桥接网络形成有限是全横断损伤后难以实现功能恢复的重要原因。因此，通过重塑损伤区内微环境实现神经轴突和神经元的协同再生，进而促进功能性神经桥接网络的形成，或许是脊髓全横断损伤最有前景的修复治疗方案之一。早期研究表明，抗肿瘤药物紫杉醇作为一种微管稳定药物，能促进脊髓损伤后轴突再生与功能修复。同时，也有研究表明脊髓全横断损伤后，外源性添加神经营养素3（NT3）能促进损伤区附近nestin+细胞向神经元分化，这些神经元可能参与神经桥接网络重建与功能修复。基于上述研究，中南大学李星副研究员团队与中科院遗传发育所戴建武研究员团队近期合作制备了一种可特异负载紫杉醇脂质体和胶原特异结合NT3（C-NT3）的多孔状胶原海绵支架材料。体外研究结果表明，上述二元修饰的功能支架材料具有持续缓释紫杉醇脂质体及C-NT3的特性。此外，C-NT3和紫杉醇脂质体双元修饰支架材料除了可以显著逆转髓鞘蛋白对小脑颗粒细胞神经元轴索的生长的抑制，还能显著提升髓鞘蛋白对脊髓nestin+神经干细胞向神经元分化的抑制，表明双元功能支架材料对轴突生长和神经元发生的促进作用。将上述二元修饰的功能支架植入大鼠脊髓T8全横断模型，术后8周病理染色结果显示，双元支架材料移植能显著增加损伤区内成熟神经元再生的数量（图1），同时NF+神经轴突及与运动功能相关的5-HT+和TH+神经轴索的再生数量较对照组也显著增加。这些结果显示双元功能支架材料在体内具有较好的协同促进神经轴索再生及神经元再生作用（图2）。此外，移植双元功能支架材料大鼠的脊髓损伤区再生的轴突和神经元还可观察到广泛的突触形成。最后，接受二元修饰支架移植的大鼠还表现出较好的神经电生理恢复和后肢运动功能的改善。图1二元修饰支架移植8周后可协同促进脊髓全横断损伤区内轴突和神经元的再生图2二元修饰支架移植促进脊髓全横断损伤后神经轴突和神经元协同再生该研究结果已于近日在线发表在BiomaterialsScience期刊。医院神经外科刘定阳博士和中科院遗传发育所舒慕娅博士为该论文共同第一作者。本研究所研发的新功能胶原支架有望为脊髓损伤修复提供新的策略和手段。戳下面的阅读原文，查看文章全文！

编辑：李佳音

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