新型生物活性材料有望修复陈旧性脊髓损伤

近日，《自然》杂志旗下的《信号转导与靶向治疗》杂志在网上发表了北京航空航天大学、北京生物医学工程学院、首都医科大学双聘教授李晓光团队在陈旧性脊髓损伤修复领域取得的新突破。

脊髓损伤会导致自主运动功能和损伤水平以下的感觉功能永久丧失。如何实现脊髓损伤的有效治疗和修复仍然是神经科学领域最棘手的挑战之一。李晓光教授的团队利用天然生物材料壳聚糖结合神经营养因子NT-3构建了一种新的生物活性材料。2015-2018年《美国科学院院刊》发表了一系列关于啮齿类动物和灵长类动物急性脊髓损伤修复的研究，证明该材料具有良好的治疗效果。但临床上，绝大多数脊髓损伤患者都是陈旧性脊髓损伤。髓鞘和细胞碎片、星形胶质细胞、少突胶质细胞、小胶质细胞、成纤维细胞和细胞外基质组成的瘢痕会形成物理和化学屏障，阻碍受损轴突的再生。上述急性脊髓损伤研究所建立的方法和结论能否应用于陈旧性脊髓损伤的修复，尚不得而知。

为了有效修复陈旧性脊髓损伤，研究团队利用无创扩散张量成像技术监测陈旧性脊髓损伤大鼠病变区域的时空变化。然后，根据成像结果引导抽吸囊性组织和修整病变区域的实体疤痕组织，以去除病变核心。在此基础上，植入刚性管状生物活性材料支架或凝胶状生物活性材料。

通过对影像学、病理学、行为学和电生理学的分析，研究小组观察到修剪疤痕的动物具有与先前修复急性脊髓损伤相似的效果。两种不同剂型的生物活性材料可诱导皮质脊髓束轴突生长和神经功能的稳定恢复。相反，在没有修剪疤痕的情况下，仅在抽吸囊性组织后注射生物活性材料不能产生有效的神经再生。

本研究结果证明了瘢痕修整在陈旧性脊髓损伤治疗中的重要性，证实了本团队研发的生物活性材料对陈旧性脊髓损伤后组织再生的促进作用，为该材料在亚急性和慢性脊髓损伤患者中的后续临床试验奠定了基础。