脊髓損傷（Spinal Cord Injury，SCI）是一種常見的嚴重中樞神經系統損傷，是當今醫學界的一大難題，也是神經科學研究中的重要問題。有研究發現，急性脊髓損傷後內源性神經幹細胞（Neural Stem Cells， NSCs）可以被啟用並向損傷部位遷移。重塑脊髓損傷後的微環境並誘導內源性神經幹細胞向神經元分化是目前急性脊髓損傷修復具有前景的修復方案之一。但對於陳舊性脊髓損傷，較少研究關注內源性神經幹細胞啟用的相關問題。一般認為，在脊髓損傷區域形成的膠質瘢痕是阻礙脊髓損傷修復的關鍵因素。能否透過一次或者多次清除瘢痕組織啟用內源性神經幹細胞並促進脊髓損傷修復目前尚未見報道。

中國科學院遺傳與發育生物學研究所研究員戴建武團隊與中南大學湘雅醫院神經外科教授蔣星軍團隊的前期研究表明，載有紫杉醇的神經再生支架材料能夠有效促進犬急性長距離脊髓全橫斷損傷後的軸突再生、神經元再生、電生理和運動功能恢復。但是於陳舊性長距離脊髓損傷，該生物材料是否能發揮相似的作用有待進一步研究。

基於此，該研究透過建立大動物比格犬陳舊性長距離脊髓全橫斷損傷模型，將微管蛋白穩定藥物紫杉醇複合到自主研發的神經再生支架材料上，評價一次或者兩次清除損傷區瘢痕組織後內源神經幹細胞的啟用情況，及神經再生支架材料聯合紫杉醇對犬陳舊性長距離脊髓全橫斷損傷的治療效果。科研人員透過手術將犬的胸段（約T8附近）完全切除1cm脊髓組織，建立犬長距離脊髓全橫斷損傷模型。在術後第3個月和第6個月進行了第一次和第二次瘢痕組織切除手術，然後分別植入載有紫杉醇的神經再生支架材料（圖1）。手術後觀察期為6個月。透過動物行為學評分、電生理檢查以及取材後的組織染色等手段，評價神經再生支架材料聯合紫杉醇對陳舊性長距離脊髓全橫斷損傷的治療效果。

結果表明，第一次清除瘢痕組織後，植入載有紫杉醇的神經再生支架材料可以促進陳舊性長距離全橫斷脊髓損傷犬的神經和運動功能恢復，但第二次清除瘢痕組織再植入該材料後沒有類似的治療效果。研究還發現，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啟用的內源性神經幹細胞明顯多於第二次（圖2）。

研究表明，瘢痕組織清除所啟用的內源性神經幹細胞可為嚴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支援和保障。相關研究成果發表在

Biomaterials Science

上。

圖1。紫杉醇修飾的生物支架在不同時間點清除瘢痕後移植。內源性神經幹細胞可以在第一次清除瘢痕組織後被強烈啟用，並有助於生物支架植入後的陳舊性長距離脊髓全橫斷損傷修復，但是不能在第二次清除瘢痕組織後有效地被啟用，也不能促進陳舊性脊髓損傷修復。

圖2。瘢痕組織清除後內源性神經幹細胞的啟用情況：（A）瘢痕組織染色示意圖（B）第一次或第二次瘢痕組織清除後第二天，相鄰未損傷節段的Nestin染色圖。（C）定量統計圖。

【來源：遺傳與發育生物學研究所】

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