切断的神经在大鼠体内成功再生

Advanced Science news | 2019-11-18 | 翻译：聚生物

中国的研究人员离成功实现神经再生又近了一步。

创伤性损伤的神经损伤可导致终身问题，从感觉和运动功能受损，到损伤点以下的完全瘫痪。因此，修复受损神经的能力是医学界面临的一大挑战，但神经组织复杂的纤维状微结构意味着神经功能的全面恢复非常困难。

中国材料合成与加工先进技术国家重点实验室的研究人员一直在进行基于材料的研究，探讨如何克服这些障碍。

王新宇教授是这项工作的领导者之一，他非常清楚这些挑战以及以往应对这些挑战的尝试。他说：“许多人试图修复神经间隙，其中使用（从同一病人身上获得的神经段）取得了良好的效果，但它牺牲了病人的正常神经，并可能导致神经病变并发症。”

替代这种方法的自体移植已经被开发出来，例如不用从其他地方提取健康神经细胞来引导神经再生的方法。其中一种方法是使用基本的管状神经导管（NGCs）。然而，轴突在30毫米长的缺损处的再生能力与自体移植物相比非常差。

因此，王认为NGCs需要改进，这是他和他的团队工作的切入点。他们已经开发出一种NGC，与传统NGC一样，由管状结构组成，但也填充了海绵状材料。中空管NGC由聚乳酸-羟基乙酸（PLGA）的静电纺丝制成，海绵由氧化细菌纤维素（OBC）交联胶原（COL）制成。胶原是神经细胞胞外基质（ECMs）的重要组成部分，因此在NGC中使用胶原被认为是促进神经再生的一种好方法。制备的OBC-COL腔内海绵填充神经导管被称为ISF-NGC。

正如王解释的，“新开发的ISF-NGC比中空的NGC和许多先前报道的NGC具有更好的神经修复效果。这主要归功于ISF-NGC的仿生设计和最佳的理化性能。具体而言，具有足够的机械性能、优化的孔隙率和生物降解性的外部管道连接近端和远端神经残端(切断的神经)。同时，具有ECM样结构的腔内海绵填充物为轴突的再生和延伸创造了良好的基质，进一步促进了神经在间隙的再支配。外导管和腔内基质的协同作用为神经再生创造了良好的微环境。”

在大鼠模型中观察到王所暗示的上述神经修复作用。将健康大鼠坐骨神经切断10 mm间隙，在ISF-NGC植入经多周修复后，神经再生程度和功能与传统自体移植方法相当。此外，在不使用ISF的情况下测试他们的NGC时，研究人员发现神经再生明显变差，指出海绵样填充物在有利的神经再生中起着至关重要的作用。

该团队希望他们的研究能够拓宽创伤性神经损伤的治疗范围，并希望有一天他们的新型NGC能应用于临床。但障碍依然存在。

“未来有两大挑战需要克服，”王说，“首先，最大限度地发挥引导轴突再生的定向细胞运动效应，并且能够修复更大的神经缺损。”。第二，尽量减少由ISF-NGC与宿主神经组织之间的生物、化学和拓扑不匹配引起的不良异物反应。”但他仍然保持乐观，相信科学家可以应对这一挑战。

“这些发现显示了ISF-NGC桥接周围神经缺损的巨大可能性，ISF-NGC在临床上的应用可能会给医生带来很大的方便，给患者带来很大的益处。”

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