清华大学 材料学院与清华长庚医工交叉合作为生物材料联合干细胞促进脊髓再生提供新思路
2024/04/12
507脊髓损伤是常见的中枢神经系统损伤，致死、致残率高，目前临床上仍缺乏确切有效的治疗方案，严重威胁患者的生命安全和生活质量。神经干细胞（NSC）移植治疗在脊髓损伤再生修复中展现了良好的应用潜力。然而，脊髓损伤后局部抑制性微环境不利于NSC的驻留、存活和神经元分化。近年来研究表明，生物材料可作为NSC递送载体，帮助NSC“抵抗”脊髓损伤区的有害微环境，提升NSC移植疗效，或可为脊髓损伤再生修复带来新希望。
最近，清华大学材料学院王秀梅团队和北京清华长庚医院神经外科王贵怀团队通过医工交叉合作，开发了一种新型的N-钙粘蛋白（NCAD）修饰的功能化定向纳米纤维水凝胶（AFGN），为NSC“量身定制”适宜的递送和生长微环境，联合治疗脊髓损伤（图1）。NCAD是一种存在于天然中枢神经系统的糖基化跨膜蛋白，是NSC细胞间黏附的识别位点，并影响NSC分化谱系。AFGN通过NCAD和定向排列的纳米纤维结构精准调控移植NSC的命运，促进移植NSC在脊髓损伤区域的驻留、长期存活、免疫调节和神经元方向分化并与宿主整合，促进大鼠脊髓损伤后的神经再生修复和运动功能重建（图2，3），为生物材料联合干细胞促进脊髓再生提供了新思路。
图1.AFGN制备过程示意图及外观形貌
图2.AFGN改善NSC免疫微环境
图3.AFGN精准调控移植的NSC在体内分化为神经元，促进脊髓再生修复和运动功能重建
上述工作以“N-钙粘蛋白功能化纳米纤维水凝胶构建神经干细胞生态位修复脊髓损伤”（N?Cadherin?Functionalized Nanofiber Hydrogel Facilitates Spinal Cord Injury Repair by Building a Favorable Niche for Neural Stem Cells）为题，于3月13日在线发表在期刊《先进纤维材料》（Advanced Fiber Materials）上。
北京清华长庚医院神经外科住院医师杨凯元为论文的第一作者，清华大学材料学院2019级博士生杨嘉和北京清华长庚医院神经外科主治医师满韦韬为论文的共同第一作者，清华大学材料学院王秀梅研究员、北京清华长庚医院神经中心主任王贵怀教授为论文的共同通讯作者。该研究得到国家重点研发计划、国家自然科学基金、清华精准医学基金的支持。
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