脊髓損傷(Spinal Cord Injury,SCI)是一種常見的嚴(yán)重中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷,是當(dāng)今醫(yī)學(xué)界的一大難題,也是神經(jīng)科學(xué)研究中的重要問題。有研究發(fā)現(xiàn),急性脊髓損傷后內(nèi)源性神經(jīng)
干細(xì)胞(Neural Stem Cells, NSCs)可以被激活并向損傷部位遷移。重塑脊髓損傷后的微環(huán)境并誘導(dǎo)內(nèi)源性神經(jīng)
干細(xì)胞向神經(jīng)元分化是目前急性脊髓損傷修復(fù)具有前景的修復(fù)方案之一。但對(duì)于陳舊性脊髓損傷,較少研究關(guān)注內(nèi)源性神經(jīng)
干細(xì)胞激活的相關(guān)問題。一般認(rèn)為,在脊髓損傷區(qū)域形成的膠質(zhì)瘢痕是阻礙脊髓損傷修復(fù)的關(guān)鍵因素。能否通過一次或者多次清除瘢痕組織激活內(nèi)源性神經(jīng)
干細(xì)胞并促進(jìn)脊髓損傷修復(fù)目前尚未見報(bào)道。
中國(guó)科學(xué)院
遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所研究員戴建武團(tuán)隊(duì)與中南大學(xué)湘雅醫(yī)院神經(jīng)外科教授蔣星軍團(tuán)隊(duì)的前期研究表明,載有紫杉醇的
神經(jīng)再生支架材料能夠有效促進(jìn)犬急性長(zhǎng)距離脊髓全橫斷損傷后的軸突再生、神經(jīng)元再生、電生理和運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)。但是于陳舊性長(zhǎng)距離脊髓損傷,該生物材料是否能發(fā)揮相似的作用有待進(jìn)一步研究。
基于此,該研究通過建立大動(dòng)物比格犬陳舊性長(zhǎng)距離脊髓全橫斷損傷模型,將微管蛋白穩(wěn)定藥物紫杉醇復(fù)合到自主研發(fā)的
神經(jīng)再生支架材料上,評(píng)價(jià)一次或者兩次清除損傷區(qū)瘢痕組織后內(nèi)源神經(jīng)
干細(xì)胞的激活情況,及神經(jīng)再生支架材料聯(lián)合紫杉醇對(duì)犬陳舊性長(zhǎng)距離脊髓全橫斷損傷的治療效果??蒲腥藛T通過手術(shù)將犬的胸段(約T8附近)完全切除1cm脊髓組織,建立犬長(zhǎng)距離脊髓全橫斷損傷模型。在術(shù)后第3個(gè)月和第6個(gè)月進(jìn)行了第一次和第二次瘢痕組織切除手術(shù),然后分別植入載有紫杉醇的神經(jīng)再生支架材料(圖1)。手術(shù)后觀察期為6個(gè)月。通過動(dòng)物行為學(xué)評(píng)分、電生理檢查以及取材后的組織染色等手段,評(píng)價(jià)神經(jīng)再生支架材料聯(lián)合紫杉醇對(duì)陳舊性長(zhǎng)距離脊髓全橫斷損傷的治療效果。
結(jié)果表明,第一次清除瘢痕組織后,植入載有紫杉醇的神經(jīng)再生支架材料可以促進(jìn)陳舊性長(zhǎng)距離全橫斷脊髓損傷犬的神經(jīng)和運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù),但第二次清除瘢痕組織再植入該材料后沒有類似的治療效果。研究還發(fā)現(xiàn),在陳舊性全橫斷脊髓損傷的病變部位,第一次瘢痕組織切除所激活的內(nèi)源性神經(jīng)
干細(xì)胞明顯多于第二次(圖2)。
研究表明,瘢痕組織清除所激活的內(nèi)源性神經(jīng)
干細(xì)胞可為嚴(yán)重脊髓損傷的患者帶來希望,為未來在臨床上推廣該功能材料治療脊髓損傷提供了技術(shù)支持和保障。相關(guān)研究成果發(fā)表在Biomaterials Science上。(
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