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研究人员开发水凝胶以改善伤害后的脊髓修复

经过|4月6日,2021年

一种可同时再生神经组织和血液供应的药物水凝胶有望促进脊髓损伤后的恢复。
脊髓剪影

图片来源:乔伊斯·麦考恩《Unsplash》

伤害后的脊髓修复和回收电机功能可能有一天可以是由中国研究人员开发的新的水凝胶平台。

当脊髓被完全断开时,神经连接以及血液供应被中断,导致瘫痪。为了改善脊髓修复的结果,研究人员在脊髓损伤大鼠模型中植入了一种光敏水凝胶。水凝胶支架连续,缓慢地释放紫杉醇和胶原结合的基质衍生因子(SDF)-1 α,两个化合物协同作用以修复脊髓。

紫杉醇 - 装入脂质体以改善输送 - 导向和刺激神经再生。为了保护血液流向破坏的脊柱,研究人员使用细胞因子,SDF-1αα促进血管细胞的形成和修复。没有氧气供应,血液中携带的生长因子和营养素,组织死亡是不可避免的,因此恢复神经元功能的努力变得有些徒劳无功。然而,迄今为止迄今为止,迄今为止的研究侧重于在受损脊髓组织中的微血管网络的修复。

“神经和血管之间存在相互作用,其中共同保持脊髓相关神经功能的稳定性,”中南大学湘雅医院兴李副教授表示,他与研究所建武傣族教授一起研究遗传学与发展生物学。

紫杉醇和sdf -1 α负载的水凝胶减少瘢痕,并促进脊髓神经元的长生长和血管的形成,直到植入后6周。李和同事们报告了他们的发现先进的医疗保健材料

随着紫杉醇和sdf -1 α的持续释放,6周后大鼠的后肢运动功能有所恢复。

在脊髓完全损伤后10天,接受双线索负载支架植入的大鼠病变部位出现神经(绿色)和血管(红色)的再生。DAPI(蓝色)表示细胞核。

基于明胶的水凝胶支架,其自身,瘢痕组织的形成减少,这可以通过阻止切断脊柱两侧之间的神经连接和血流来妨碍愈合。通过可见光从液体形式转化水凝胶 - 为组织再生提供了适用于招聘内皮和祖细胞以及细胞生长的孔径的组织再生支架。

李鹏说,虽然其他研究人员已经使用其他支架系统来促进受伤脊髓的愈合,其方法的主要好处是两种药物和水凝胶之间的有效组合,使其相互增强治疗效果。

这些结果令人鼓舞,但作者指出,我们有一段时间远离能够通过这种形式恢复显着的电机功能。需要改进此处理的更多工作来有效地重新连接神经电路并恢复正常的电机功能。

“脊髓损伤修复中最大的挑战之一是如何实现理想的神经回路再生,即如何将再生神经纤维引导到损伤部位,充分地支配其原始目标,”李说。

参考:Dingyang Liu,等。,双线索负载支架促进脊髓完全损伤后神经血管再生和运动功能恢复,先进的医疗保健材料(2021)。DOI:10.1002 / ADHM.202100089