首都医科大学和北京航空航天大学的双聘教授李晓光、首都医科大学杨朝医院孙毅教授带领团队,成功破解了成年非人灵长类脊髓损伤修复这一世界性医学难题,历时20余年之久。
脊髓损伤不仅会严重影响患者的生活质量,还会带来身体和心理上给患者本人的伤害,对亲人家庭乃至整个社会造成巨大的经济负担,修复是重大医学难题,
一、在产业化方面,完成产品质量体系考核,实现标准化、规模化。
二、在临床前研究方面,建立非侵入性的胶质瘢痕组织边界诊断新方法;
三、在临床试验方面,围绕脊髓损伤病例开展精确诊断、手术移植、康复训练及功能评定,符合国际标准的临床试验方案。
四、在基础研究方面,进一步探索生物材料激活内源性神经发生与神经网络形成的机理;
此项研究得到了国家重点研发计划的资助支持。
相关的研究成果于5月29日发表在《美国科学院院刊》(PNAS)上。可改善损伤局部微环境的是通过我国自主研发的活性生物材料进行的,该团队首次证明,促进非人灵长类恒河猴的皮质脊髓束长距离再生,越过损伤区与宿主脊髓建立起功能性神经网络从而使截瘫肢体能得以功能恢复。
该研究成果阐明了生物活性材料诱导中枢神经系统可以再生的机制,在国际上具有原创性影响很大。形成了相应的理论体系及学说,为中枢神经损伤康复带来新的希望。
在美国,每年新增脊髓损伤病例1.7万例,依据截瘫患者损伤时的不同年龄和解剖节段,平均每位患者救治的花费都在34-万美金之间;在中国,每年脊髓损伤新发病例高达12万例。而脊髓损伤多由车祸、坠落、运动及工作相关的事故导致,通常发生在青壮年时期,导致病患运动和感觉功能损害、神经性疼痛、僵直等。脊髓损伤救治的经济消耗是十分惊人。
成年哺乳类脊髓损伤不仅会破坏最初的脊髓解剖结构,导致细胞死亡,还会由于炎症、脱髓鞘和胶质细胞增生等原因触发二次损伤(即继发性损伤),科学研究显示,其结果最终会导致损伤平面以下的功能丧失。
通常充满各种炎性因子和抑制因子,水肿,缺氧,就像盐碱地,而存在于成年哺乳类脑和脊髓内的神经干细胞大多处于静息状态,就像蛰伏的种子。研究人员将中枢神经系统的脑或脊髓的病损部位比喻为土壤,内源性干细胞的孵化看作育种。在该学说中,该团队在国际上首次提出“成年内源性干细胞孵化学说”。
能使新生的神经元可与宿主细胞形成功能性的神经环路最终导致功能恢复的是,该团队自主研发的活性生物材料可以长期控制释放神经营养因子,激活“蛰伏的种子”——内源性神经干细胞,改善被认为是“土壤”的损伤局部微环境,募集其迁移至病损部位分化为成熟的神经元。
研究人员诱导非人灵长类-恒河猴脊髓损伤后稳定的神经再生使用的是活性生物可降解材料支架,包括皮质脊髓束(CST)轴突的长距离生长、感觉和运动功能长期稳定的恢复。
脊髓内源性神经干细胞修复缺损并促进截瘫功能恢复。
在过去的几十年里,成年中枢神经系统的特化区域发现了内源性的多潜能干细胞,而在这之前对于成年哺乳类的脊髓损伤不论是科学界还是医学界,一直没有有效的干预或修复手段。该研究团队则首次在应用内源性神经干细胞治疗中枢神经系统损伤和神经退行性疾病取得了一定的进展。
可以持续地分化成神经元的细胞叫内源性的干细胞,神经元可以参与新环路的形成,使神经损伤后的部分功能得到恢复。但上述这些研究仅限于活化并募集脑部内源性动功能长期稳定的恢复。
在非人灵长类脊髓损伤模型中利用生物材料治疗脊髓损伤的方法取得实质性的成功,最新发表的科研成果证明,这一设计概念为神经胶质瘤的治疗带来了生的希望。该技术也提供了一种可穿越血脑屏障,为其在临床治疗脊髓损伤中的潜在应用打下了坚实的基础。将高浓度的治疗药物直接运送至目标区域,可避免系统副作用的重要手段。
转自:贝诗单