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陈旧性脊髓损伤的瘢痕切除可以激活内源性神经干细胞

时间: 2021-06-08 来源:生物网

  脊髓损伤是一种常见的严重中枢神经系统损伤,仍是医学领域的一大难题,也是神经科学研究的一个重要问题。许多研究发现,急性脊髓损伤后,内源性神经干细胞(NSCs)可以被激活并迁移到损伤部位。重建脊髓损伤后的微环境,诱导内源性神经干细胞分化为神经元是最有前途的急性脊髓损伤修复方案之一。然而,对于陈旧性脊髓损伤,很少有研究关注内源性神经干细胞的激活。一般认为,脊髓损伤区形成的胶质瘢痕是阻碍脊髓损伤修复的关键因素。内源性神经干细胞能否被激活,通过一次或多次去除瘢痕组织来促进脊髓损伤的修复,尚未见报道。


  中国科学院遗传与发育生物学研究所戴建武研究员和中南大学湘雅医院神经外科蒋教授的前期研究表明,含紫杉醇的神经再生支架材料可有效促进犬急性长距离脊髓横断损伤后轴突再生、神经元再生、电生理和运动功能恢复。但是对于陈旧性的长距离脊髓损伤,生物材料能否起到类似的作用值得进一步研究。

  基于上述科学问题,在最近的研究中,该团队建立了大动物Beagle犬陈旧性长距离脊髓横断损伤模型,并在自行研制的神经再生支架材料上复合微管蛋白稳定药物紫杉醇,以评价损伤区一次或两次去除瘢痕组织后内源性神经干细胞的活化情况,以及神经再生支架材料联合紫杉醇对犬陈旧性长距离脊髓横断损伤的治疗效果。

  研究小组通过手术完全切除了犬胸段(T8左右)1 cm的脊髓组织,建立了犬的远距离脊髓横断损伤模型。术后第3个月和第6个月分别进行第一次瘢痕组织切除和第二次瘢痕组织切除,然后分别植入负载紫杉醇的神经再生支架材料(图1)。术后观察6个月。通过动物行为评分、电生理检查和取样后组织染色,评价神经再生支架联合紫杉醇治疗陈旧性长距离脊髓横断损伤的疗效。

  结果表明,第一次去除瘢痕组织后,负载紫杉醇的神经再生支架材料能促进陈旧性长距离全横断脊髓损伤犬神经和运动功能的恢复,但第二次去除瘢痕组织后无类似疗效。此外,研究人员还发现,第一次疤痕组织切除激活的内源性神经干细胞明显多于第二次疤痕组织切除(图2)。研究结果最近发表在生物材料领域的杂志《生物材料科学》上。本研究表明,瘢痕组织清除激活的内源性神经干细胞可能会给严重脊髓损伤患者带来新的希望,为该功能材料在脊髓损伤治疗中的未来临床推广提供良好的技术支持和保障。
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