日前，北京航空航天大學(xué)和首都醫(yī)科大學(xué)雙聘教授李曉光、上海同濟(jì)醫(yī)院孫毅教授及首都醫(yī)科大學(xué)楊朝陽(yáng)教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)，歷時(shí)20余年成功破解成年非人靈長(zhǎng)類脊髓損傷修復(fù)這一醫(yī)學(xué)難題。該團(tuán)隊(duì)首次證明，我國(guó)自主研發(fā)的活性生物材料可改善損傷局部微環(huán)境，促進(jìn)非人靈長(zhǎng)類恒河猴的皮質(zhì)脊髓束（CST)長(zhǎng)距離再生，越過損傷區(qū)與宿主脊髓建立起功能性神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從而使截癱肢體功能恢復(fù)，相關(guān)研究成果于5月29日發(fā)表在《美國(guó)科學(xué)院院刊》上。

在我國(guó)，每年脊髓損傷新發(fā)病例為12萬例；在美國(guó)，每年新增脊髓損傷病例1.7萬例。脊髓損傷通常發(fā)生在青壯年時(shí)期，導(dǎo)致病患運(yùn)動(dòng)和感覺功能損害、神經(jīng)性疼痛、僵直等。成年哺乳類脊髓損傷不僅會(huì)破壞最初的脊髓解剖結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致細(xì)胞死亡，還會(huì)由于炎癥、脫髓鞘和膠質(zhì)細(xì)胞增生等原因觸發(fā)二次損傷，最終使損傷平面以下的功能喪失。

對(duì)于成年哺乳類的脊髓損傷一直沒有有效的干預(yù)或修復(fù)手段。在過去的幾十年里，成年中樞神經(jīng)系統(tǒng)的特化區(qū)域發(fā)現(xiàn)了內(nèi)源性的多潛能干細(xì)胞，在應(yīng)用內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)損傷和神經(jīng)退行性疾病取得了一定的進(jìn)展。這些內(nèi)源性的干細(xì)胞可以持續(xù)地分化成神經(jīng)元，神經(jīng)元可以參與新環(huán)路的形成，導(dǎo)致神經(jīng)損傷后的部分功能的恢復(fù)。但上述這些研究?jī)H限于活化并募集腦部?jī)?nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞。

研究團(tuán)隊(duì)在2015年發(fā)現(xiàn)成年嚙齒類中樞神經(jīng)系統(tǒng)中內(nèi)源性的神經(jīng)干細(xì)胞可被激活，募集并遷移至病損部位分化為成熟的神經(jīng)元，繼而與宿主已有的神經(jīng)環(huán)路整合，導(dǎo)致截癱功能恢復(fù)。此神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中繼站理論解決中樞神經(jīng)系統(tǒng)軸突長(zhǎng)距離生長(zhǎng)難題，為中樞神經(jīng)再生提供了新的理論依據(jù)。

研究團(tuán)隊(duì)在國(guó)際上首次提出“成年內(nèi)源性干細(xì)胞孵化學(xué)說”。在該學(xué)說中，研究人員將內(nèi)源性干細(xì)胞的孵化看作育種，中樞神經(jīng)系統(tǒng)的腦或脊髓的病損部位比喻為“土壤”，通常充滿各種炎性因子和抑制因子，水腫，缺氧，就像鹽堿地，而存在于成年哺乳類腦和脊髓內(nèi)的神經(jīng)干細(xì)胞大多處于靜息狀態(tài)，就像“蟄伏的種子”。

研究團(tuán)隊(duì)自主研發(fā)的活性生物材料可以長(zhǎng)期控制釋放神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，改善被認(rèn)為是“土壤”的損傷局部微環(huán)境，激活“蟄伏的種子”——內(nèi)源性神經(jīng)干細(xì)胞，募集其遷移至病損部位分化為成熟的神經(jīng)元，新生的神經(jīng)元可與宿主細(xì)胞形成功能性的神經(jīng)環(huán)路最終導(dǎo)致功能恢復(fù)。

研究人員使用活性生物可降解材料支架誘導(dǎo)非人靈長(zhǎng)類恒河猴脊髓損傷后穩(wěn)定的神經(jīng)再生，包括皮質(zhì)脊髓束軸突的長(zhǎng)距離生長(zhǎng)、感覺和運(yùn)動(dòng)功能長(zhǎng)期穩(wěn)定的恢復(fù)。研究人員借助了一系列的非侵入性檢測(cè)手段，例如功能磁共振成像、磁共振彌散張量成像以及運(yùn)動(dòng)學(xué)步態(tài)分析等方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)效果評(píng)估。最新發(fā)表的科研成果證明，生物材料治療脊髓損傷的方法在非人靈長(zhǎng)類脊髓損傷模型中取得實(shí)質(zhì)性的成功，為其在臨床治療脊髓損傷中的潛在應(yīng)用提供了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。