生物材料支架诱导内源性干细胞修复脊髓损伤的机理及临床前研究

成年动物中枢神经系统存在神经干细胞。诱导内源性神经发生修复脊髓损伤的关键在于如何原位对内源性神经干细胞进行分子操作，以利于其激活、迁移、增殖和分化并整合到局部微环路中。生物材料支架可为神经细胞生长搭桥，将生物活性分子递送到损伤部位，重建损伤的神经回路。因此需要对材料支架进行全面研究，明确构建何种结构支架适应脊髓神经再生？如何修饰材料的表面以利于神经细胞生长？怎样实现信号分子的持续递送？这些问题的解决能够有效地改善局部微环境。本课题在体外细胞培养检测材料支架性能的基础上，评价体内移植后脊髓结构再生和功能重建情况，深入观察其诱导内源性神经发生的过程，探索材料支架诱导脊髓再生过程中基因表达及分子调控通路。.本课题还要解决临床病人移植材料支架前，如何准确地确定胶质瘢痕与正常脊髓组织的边界？我们拟采用功能核磁共振等方法解决这一问题。本研究将为修复脊髓损伤开辟新的途径，为临床应用奠定理论与技术基础。

成年动物中枢神经系统存在神经干细胞。诱导内源性神经发生修复脊髓损伤的关键在于如何原位对内源性神经干细胞进行分子操作，以利于其激活、迁移、增殖和分化并整合到局部微环路中。生物材料支架可为神经细胞生长搭桥，将生物活性分子递送到损伤部位，重建损伤的神经回路。因此需要对材料支架进行全面研究，明确构建何种结构支架适应脊髓神经再生？如何修饰材料的表面以利于神经细胞生长？怎样实现信号分子的持续递送？这些问题的解决能够有效地改善局部微环境。本课题在体外细胞培养检测材料支架性能的基础上，评价体内移植后脊髓结构再生和功能重建情况，深入观察其诱导内源性神经发生的过程，探索材料支架诱导脊髓再生过程中基因表达及分子调控通路。本课题还要解决临床病人移植材料支架前，如何准确地确定胶质瘢痕与正常脊髓组织的边界？我们拟采用功能核磁共振等方法解决这一问题。本研究将为修复脊髓损伤开辟新的途径，为临床应用奠定理论与技术基础。.研究团队破解了脊髓损伤这一世界性难题，并在国际著名学术期刊《美国科学院院刊》（PNAS）上同期发表两篇论文，展示了在脊髓损伤修复方面取得的重要突破。在国际上首次证明，本团队研制的生物材料可激活成年动物体内休眠的神经干细胞分化为新生神经元修复损伤。其创新性在于避免了免疫排斥、伦理纠纷和形成肿瘤的风险。为中枢神经损伤的治疗开创了全新思路，临床治愈截瘫这一世界性重大医学难题有望得到解决。该项工作为国际上首次报道的原创性成果，在科学界产生了重大影响。