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  脊髓損傷治療是世界醫(yī)學(xué)難題。脊髓損傷后，缺血缺氧、免疫反應(yīng)、自由基釋放等病理反應(yīng)導(dǎo)致神經(jīng)細(xì)胞死亡，軸突和髓鞘分解，損傷部位形成空洞或瘢痕，最終導(dǎo)致脊髓有序結(jié)構(gòu)破壞和組織成分改變，形成不利于再生微環(huán)境。重建脊髓損傷后再生微環(huán)境對脊髓損傷修復(fù)至關(guān)重要，但同時實現(xiàn)結(jié)構(gòu)和成分重塑仍然是該領(lǐng)域的難點問題。

  研究團隊首先對豬脊髓進行一系列的理化處理，去除細(xì)胞成分，獲得脊髓脫細(xì)胞外基質(zhì)(decellularized spinal cord matrix , DSCM)。隨后，團隊建立了不含有機溶劑和合成高分子的細(xì)胞外基質(zhì)的靜電紡絲單紡技術(shù)，制備出微納米級脊髓脫細(xì)胞基質(zhì)有序纖維(aligned decellularized spinal cord fibers, A-DSCF)。通過蛋白組學(xué)分析，顯示A-DSCF保留多種與軸突發(fā)生、細(xì)胞貼附、神經(jīng)元透射、髓鞘化相關(guān)的生物學(xué)過程相關(guān)的外基質(zhì)蛋白。

  與哺乳動物中含量豐富的外基質(zhì)I型膠原制備的有序膠原纖維(aligned collagen fibers, A-CF)相比，A-DSCF表現(xiàn)更強的親水性、酶穩(wěn)定性和機械特性。體外細(xì)胞實驗結(jié)果表明A-DSCF相比A-CF促進神經(jīng)前體細(xì)胞的貼附和增殖。盡管對神經(jīng)前體細(xì)胞向神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細(xì)胞分化的無顯著性影響，但A-DSCF會促進神經(jīng)元軸突延伸以及前體細(xì)胞向少突膠質(zhì)細(xì)胞方向分化。通過進一步對纖維中蛋白成分的研究，發(fā)現(xiàn)Collagen Ⅳ、Agrin和Laminin對軸突延伸有明顯的促進作用，并且Laminin和Agrin可促進少突細(xì)胞髓鞘化。

  團隊在大鼠胸段全橫斷脊髓損傷模型檢測了支架材料治療效果，結(jié)果表明，A-DSCF聯(lián)合神經(jīng)前體細(xì)胞移植組促進細(xì)胞的存活和成熟，改善軸突生長、髓鞘生成，并且促進大鼠的運動功能恢復(fù)。這些結(jié)果驗證了結(jié)構(gòu)和成分仿生的支架在脊髓損傷修復(fù)中的重要作用。

  原文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsnano.3c09892

  下載：Mimicked Spinal Cord Fibers Trigger Axonal Regeneration and Remyelination after Injury