综述：智能生物材料引导内源性神经干细胞修复极端脊髓损伤
2018/5/10 9:06:16 中科院再生医学

     极端脊髓损伤，如脊髓组织全横断缺损，会造成自损伤平面以下严重的感觉运动功能丧失。这种严重的脊髓损伤修复目前是再生医学领域面临的最棘手的挑战之一。在成年哺乳动物脊髓全横断损伤之后，脊髓内静息状态的神经干细胞可以大量被损伤信号激活，但极少自发分化为神经元。在体外，戴建武再生医学团队也于早年间就已发现脊髓损伤微环境能够抑制神经干细胞定向神经元分化【1】。

     近年来，戴建武研究团队试图通过智能生物支架材料移植到脊髓损伤区来特异调控损伤微环境，并通过支架材料引导内源性神经干细胞的迁移，存活及定向神经元分化，诱导神经元成熟及功能化并最终实现极端脊髓损伤后神经再生与功能修复，在临床转化中取得了一系列具有重要意义的研究成果。

     戴建武团队研制了能诱导神经干细胞向神经元分化的胶原支架，并证实其在脊髓损伤大鼠体内可以诱导移植的外源神经干细胞向神经元分化。此外，团队研究发现通过控释技术建立的智能神经再生胶原支架在大鼠脊髓损伤区明显促进内源性神经元发生和运动功能恢复【2,3】。同时，他们发现该智能神经再生支架还能结合移植的神经干细胞，使其最大限度地保留在损伤区域内避免了细胞的扩散【4】(封面文章)。

     戴建武团队还制备了具有浓度梯度分布的趋化因子的胶原支架材料，在此材料上培养的神经干细胞能观测到由低浓度因子分布区向高浓度因子分布区的有效迁移【5】。目前，该材料在体内引导由损伤激活的内源性脊髓神经干细胞向损伤区迁移和分化的研究正在进行中。

     日前，生物材料期刊BiomaterialsScience特别邀请戴建武团队撰写相关综述文章，系统阐述团队如何通过筛选和制备不同的智能生物支架材料来引导损伤激活的脊髓神经干细胞、调控其向神经元分化并最终形成神经桥接来修复极端脊髓损伤后动物的感觉及运动功能。

    

     该综述目前已在Biomaterials Science杂志在线发表(Bridgingthe gap with functional collagen scaffolds: tuning endogenous neural stem cellsfor severe spinal cord injury repair)。

     参考文献：

     1. Wang, B.,Xiao, Z., Chen, B., Han, J., Gao, Y., Zhang, J., Zhao, W., Wang, X. and Dai, J.*. Nogo-66 promotes thedifferentiation of neural progenitors into astroglial lineage cells throughmTOR-STAT3 pathway. PLoS One.3(3):e1856. 2008

     2. Fan, C., Li, X., Xiao, Z., Zhao, Y.,Liang, H., Wang, B., Han, S., Li, X., Xu, B., Wang, N., Liu, S., Xue, W., Dai,J., 2017. A modified collagen scaffold facilitates endogenous neurogenesis foracute spinal cord injury repair. Acta biomaterialia 51, 304-316.

     3. Li, X., Zhao, Y., Cheng, S., Han, S.,Shu, M., Chen, B., Chen, X., Tang, F., Wang, N., Tu, Y., Wang, B., Xiao, Z.,Zhang, S., Dai, J., 2017. Cetuximab modified collagen scaffold directsneurogenesis of injury-activated endogenous neural stem cells for acute spinalcord injury repair. Biomaterials 137, 73-86.

     4. Xu, B., Zhao, Y., Xiao, Z., Wang, B.,Liang, H., Li, X., Fang, Y., Han, S., Li, X., Fan, C., Dai, J., 2017. A DualFunctional Scaffold Tethered with EGFR Antibody Promotes Neural Stem CellRetention and Neuronal Differentiation for Spinal Cord Injury Repair. Advancedhealthcare materials 6, 12.

     5. Li, X.R., Li, M.Y., Sun, J., Zhuang, Y.,Shi, J.J., Guan, D.W., Chen, Y.Y., Dai, J.W., 2016. Radially AlignedElectrospun Fibers with Continuous Gradient of SDF1 alpha for the Guidance ofNeural Stem Cells. Small 12, 5009-5018.

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     编辑：李佳音

    

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