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科技日報實習記者 王怡
23日，記者從首都醫科大學獲悉，該校基礎醫學院神經生物學系李曉光團隊，利用神經營養因子3活性生物材料支架激活內源性神經發生，修復成年大鼠胸髓5mm完全性切除損傷，使大鼠后肢的運動功能顯著恢復。這是國際上首次系統揭示脊髓損傷區新生神經元的亞型分類及其神經環路的重建情況，相關研究成果發表在神經科學國際期刊《神經生物學進展》。
脊髓損傷修復是國際上尚未解決的重大醫學難題。脊髓損傷不僅給患者帶來極大的身體、心理傷害，嚴重影響患者的生存質量，還會給家庭乃至整個社會造成巨大的經濟負擔。李曉光和楊朝陽教授團隊采用天然生物材料-殼聚糖復合神經營養因子構建了一系列新型活性生物材料，可長期控制釋放神經營養因子達14周，改善損傷區局部微環境，激活內源性神經干細胞，募集其遷移至損傷部位分化為成熟的神經元，新生的神經元可與宿主細胞形成功能性的神經環路最終使得功能恢復。
圖1：脊髓損傷區新生神經元的亞型分類。脊髓損傷修復后新生神經元亞型分類模式圖（A）。免疫熒光染色觀察到修復組損傷區存在興奮性、膽堿能和抑制性神經元（B, D）。同時，損傷區內存在運動型中間神經元、感覺型中間神經元和調節型中間神經元（C, E）。
李曉光介紹，為了揭示損傷區內新生神經元是否具有正常脊髓的神經元表型，研究團隊借助免疫熒光染色技術，揭示了脊髓損傷區內新生神經元的亞型分類，不同亞型中間神經元的產生為截癱大鼠后肢運動功能恢復提供了形態學方面的證據。同時，研究團隊通過嗜神經病毒示蹤技術，發現新生神經元可整合入宿主環路中，并接受大腦皮層來源的、皮層下中樞來源的和脊上來源的軸突投射，使得腦-脊髓-肌肉環路重建。研究團隊觀察到截癱平面以下的局部環路重塑，靶器官神經肌肉接頭形態和功能改善。
李曉光表示，該研究為后續該支架材料開展急慢性截癱患者治療的臨床試驗奠定了基礎。
圖2：應用偽狂犬病毒（PRV-EGFP）逆行跨多突觸神經示蹤證明了新生神經元整合入宿主脊髓中，新生神經元接受大腦皮層來源的、皮層下中樞來源的和脊上來源的軸突投射,從而重建腦-脊髓-肌肉神經網絡（A-G）。
圖3：截癱平面以下的環路重塑。通過HE染色、免疫熒光、在體電生理及BBB運動功能評分證明NT-3活性生物材料支架可防止下肢肌肉萎縮（A-C）、改善靶器官神經肌肉接頭的形態和功能（D-N）以及后肢運動功能顯著恢復（O-P）。
（受訪者供圖）
