科学家研发仿生移植物 突破脊髓损伤治疗难题。 脊髓损伤因高致残率被称作 不死的癌症，全球累计患者超1540万例，车祸、高空坠落等意外造成的损伤常令患者终身瘫痪，伴随运动感觉丧失、膀胱功能障碍、肌肉萎缩等多重并发症，百余年来始终缺乏有效根治手段。近日，南通大学顾晓松院士联合天津大学明东教授团队历经十余年攻关，成功研发程序可控缓释仿生脊髓移植物，在动物实验中实现脊髓损伤全方位修复，相关成果刊发于中国工程院院刊《Engineering》，有望2至3年内进入人体临床试验，为全球截瘫患者带来重新站立的希望。

　　 传统脊髓损伤治疗多采用手术减压、激素干预、单一干细胞或支架植入等方式，存在明显短板：急性期仅能阻止损伤加重，无法重建断裂神经通路；普通支架仅起到物理桥接作用，活性药物短期释放后快速失效，难以匹配长达3个月的神经修复黄金周期；单一干预手段无法应对损伤后炎症、瘢痕增生、轴突再生受阻等多级病理变化，临床转化效果长期不佳。

　　 针对这一瓶颈，团队依托原创仿生组织工程神经理论，在国际首次整合五大核心功能模块，构建多维一体化移植物系统，实现损伤全周期时序化精准调控，突破单一疗法局限。该移植物以丝素蛋白-胶原复合仿生支架为基底，内部嵌入负载环孢素A的微流控载药微球，长效搭载NGF、NT-3两种神经营养因子，外层包覆人脐带间充质干细胞脱细胞基质，并吸附干细胞来源外泌体，各组分按损伤病理阶段有序释放起效。

　　 图1.程序可控缓释仿生脊髓移植物制备过程示意图，包括制备不同阶段的示意图。

　　 动物实验中，研究人员构建重度脊髓半缺损小鼠模型开展对照试验，展现出突破性修复效果。损伤早期，载药微球快速释放抗炎药物，抑制急性炎症风暴，引导巨噬细胞向抗炎M2型转化，大幅减少阻断神经再生的胶质瘢痕；修复中期，外泌体与双神经营养因子持续作用，促进损伤区域血管重塑，搭建营养输送通道；修复中后期，支架定向沟槽引导神经轴突跨越损伤区有序生长，持续供给营养支撑神经环路重建。

　　 连续12周观测结果显示，植入移植物的小鼠运动、感觉功能显著恢复，九成实验小鼠可实现后肢承重、自主行走，步态协调性大幅提升；同时成功逆转后肢肌肉萎缩，通过神经示踪技术证实，大脑至膀胱的完整神经通路重新建立，小鼠恢复自主排尿功能，解决脊髓损伤最棘手的并发症之一。转录组测序进一步证实，移植物可分阶段调控细胞凋亡、血管生成、神经分化相关基因表达，从分子层面重塑适宜神经再生的体内微环境。

　　 图2. 程序可控缓释仿生脊髓移植物促进脊髓损伤后运动功能恢复。

　　 据顾晓松院士介绍，该仿生移植物实现三大核心创新：一次植入即可覆盖完整修复周期，无需多次给药；解决活性因子短期突释难题，有效治疗浓度稳定维持12周；跳出传统支架 单纯搭桥 思路，主动调控局部微环境，从根源扫清神经再生障碍。目前相关技术已同步提交中国、日本、美国发明专利申请，查新报告确认五大模块集成、时序缓释设计等多项技术为国际首创。

　　 图3.顾晓松院士指导团队科研工作

　　 现阶段，团队已启动大动物验证实验，同步开展三类植入式医疗器械安全性评价，推进成果临床转化工作。顾晓松表示，该模块化仿生修复平台具备极强拓展性，更换负载活性因子后，可应用于脑损伤、周围神经、骨骼、血管损伤等多类组织修复，具备广阔产业化前景。

　　 图4.周松林教授、栾成成博士与团队成员

　　 这项成果完成脊髓损伤修复从0到1的原始创新，正在迈向临床转化的1到10阶段。 顾晓松说，团队将持续深耕再生医学领域，加速推动实验室技术落地临床，让饱受瘫痪折磨的患者早日实现重新站立、自主生活的心愿，为全球神经损伤疾病治疗提供中国原创方案。（来源：EngineeringJournals微信公众号）

　　 相关论文信息：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2095809926003619

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作者：顾晓松等 来源：《工程》