戴建武研究組NSR發表綜述總結其在脊髓損傷再生微環境重建的系列...

2021-01-08 科學網
戴建武研究組NSR發表綜述總結其在脊髓損傷再生微環境重建的系列研究成果

 

脊髓損傷（Spinal cord injury, SCI）往往導致損傷平面以下的運動和感覺功能喪失。脊髓損傷修復是世界性醫學難題。中國科學院遺傳與發育生物學研究所戴建武領導的再生醫學團隊從事脊髓損傷再生修復與機理研究17年來，在脊髓損傷後再生微環境重建的研究中取得了重要研究進展，他們的研究成果最近以綜述形式發表。

脊髓損傷後會引發一系列生化級聯反應，在損傷周圍產生一個抑制神經再生的微環境。這個微環境裡的多個信號分子陸續被不同科學家發現可以抑制神經元軸突再生；戴建武團隊2008年發現脊髓損傷微環境存在抑制神經幹細胞向神經元分化的信號分子。戴建武團隊多年來一直努力通過功能生物材料重建脊髓再生微環境。他們突破了再生醫學產品研製的關鍵核心技術，研製了「能夠引導組織再生的生長因子特異結合的功能生物材料」和「能結合體外移植的幹細胞與捕捉體內幹細胞的功能膠原生物材料」。通過大鼠和比格犬全橫斷脊髓損傷動物模型系統研究了上述功能生物材料對脊髓損傷後再生微環境的重建作用，取得了多項原創性成果，發現其可以抑制損傷後瘢痕的形成、引導神經有序再生、促進神經幹細胞定向神經元分化，以及促進感覺和運動功能恢復。

他們還揭示了功能生物材料移植修復全橫斷脊髓損傷的機制。發現功能生物材料可以重建再生微環境，拮抗髓鞘蛋白的神經再生抑制作用，從而誘導內源或移植的神經幹細胞向神經元的分化。這些新生神經元通過損傷區形成神經橋接，傳導神經信號，促進橫斷脊髓損傷動物神經功能恢復。戴建武研究員認為，由內源或外源神經幹細胞產生的神經元所形成的神經橋接是以功能生物材料為基礎的全橫斷脊髓損傷修復的主要機制。

戴建武再生醫學團隊於2015年1月16日在國際上首次開展了神經再生膠原支架結合細胞移植治療陳舊性完全性脊髓損傷的臨床研究。術中首次清理了瘢痕組織並移植了神經再生膠原支架，首批5例患者經過1年的安全性評估未發現與瘢痕清理和神經再生膠原支架移植相關的嚴重不良反應。他們建立了嚴格的急性脊髓損傷的完全性判定標準，於2015年4月22日開展了功能生物材料移植治療急性完全性脊髓損傷的臨床研究。部分急性完全性脊髓損傷患者術後出現較明顯的運動功能和大小便感覺的改善。在完全性陳舊性損傷患者中，同樣發現部分患者出現感覺功能和運動功能的改善以及神經傳導的恢復。他們開展的脊髓損傷臨床研究近三年來，已入組陳舊性和急性完全性脊髓損傷病例70餘例，這個目前世界上最大樣本量的功能生物材料移植再生修復脊髓損傷的臨床研究初步結果表明功能生物材料移植可以作為脊髓損傷病人重建再生微環境的安全的臨床方法，顯示了良好的臨床應用前景。

該綜述以陳冰副研究員、肖志峰副研究員、趙燕南副研究員為共同第一作者發表於National Science Review（DOI:10.1093/nsr/nwx057）。該系類研究受到中國科學院先導科技專項和中國科學院重點部署項目等項目支持。（來源：科學網）

相關焦點

  • 「換頭術」的世界難題:脊髓損傷修復不解決,則「毫無意義」
    在脊髓再生、免疫排斥、大腦缺血灌注的幾個難點中，脊髓再生是最具攻堅意義的世界級難題。「脊髓組織是人體信號傳遞的中樞，像電纜，大腦皮層與外周運動與感覺的信號都是通過脊髓組織傳遞的。」中國科學院遺傳與發育生物學研究所再生醫學中心主任戴建武向澎湃新聞（www.thepaper.cn）介紹。異體頭身重建需要切斷受體和供體的脊髓，再進行拼接、再生。
  • 創傷性脊髓損傷後脊髓微環境失衡的研究進展
    tSCI按其病理過程分為原發性損傷和繼發性損傷。脊髓微環境是脊髓組織細胞的正常代謝和功能活動的環境，主要由神經細胞、膠質細胞、免疫細胞、各種細胞因子以及局部的血供、氧濃度、pH值、離子濃度等構成，是一個複雜的綜合體。我們將該微環境分為由各種免疫細胞、炎症因子、趨化因子等組成的免疫微環境和非免疫細胞、血供、氧濃度、離子平衡、酸鹼平衡等構成的非免疫微環境兩大類。
  • 神經幹細胞移植治療脊髓損傷的研究進展
    藥物、手術等治療方式均不能從根本上解決神經再生的問題，近年來，具有自我複製能力和多向分化潛能的神經幹細胞(NSCs)成為研究的焦點，有望為SCI的治療帶來新的希望。現就NSCs移植在脊髓損傷治療中的應用做一綜述。
  • 建立利於脊髓損傷後運動功能重建的脊髓電刺激定位
    來自中國南通大學的沈曉燕團隊最新研究發現，脊髓損傷後，控制大鼠下肢運動的運動功能核心區域會發生遷移，並繪製出了適用於椎管內微刺激的運動功能圖譜，這將為運動功能重建研究中的電極精確定位提供指導，以更接近生理狀況的方式、以有限的刺激電極數目更有效地進行運動功能的重建，從電子
  • 脊髓損傷後神經修復研究進展
    目前，全球範圍內數百萬人遭受著脊髓損傷帶來的痛苦。脊髓損傷後神經的自我修復能力有限，多種應用於脊髓損傷後神經修復的治療方法如神經保護及神經再生治療等，其療效均難以令人滿意。本文對脊髓損傷後神經自我修復過程及相關的研究進展作一綜述。
  • 如何解決脊髓損傷後瘢痕組織產生?Nature今日文章給出答案
    如哈佛醫學院附屬波士頓兒童醫院何志剛團隊發現在小鼠運動皮層神經元中敲除Pten，Socs3基因，或者過表達Osteopontin與IGF1,能夠有效促進脊髓損傷後CST再生，恢復 CST控制的運動功能。然而，脊髓損傷後，損傷部位瘢痕組織的產生仍然是抑制再生的另一重要難題。
  • 間充質幹細胞技術治療脊髓損傷再添新進展
    中國科學院院士蘇國輝也曾表示：「我們主要治療脊髓損傷的方向第一就是想辦法改善微環境，第二是提高神經細胞的再生能力。」以幹細胞為核心的再生醫學技術，不是偽科學也不是神乎其神的生物科技，是指利用生物學及工程學的理論方法創造丟失或功能損害的組織和器官，使其具備正常組織和器官的機構和功能，被稱為「萬能細胞」的幹細胞療法是再生醫學的核心之一
  • 間充質幹細胞分泌組治療脊髓損傷的研究進展
    ：創傷等各種原因導致脊髓結構破壞、神經傳導通路中斷，由於中樞神經系統固有再生能力有限且損傷局部環境不利於再生，常導致永久性的神經功能缺陷。其病變與再生機制複雜，治療需要從神經保護、解放神經再生潛力、對抗周圍再生抑制環境等多方面進行。
  • 恢復神經元能量可促進脊髓損傷後軸突再生
    來自美國印第安那大學的Xiao-Ming Xu團隊的研究證實，損傷引起的能量危機是中樞神經系統再生失敗的原因之一。通過增強線粒體轉運或增加能量代謝來恢復局部能量能促進脊髓損傷後軸突的萌發和再生，線粒體動力學和質量控制對中樞神經系統神經元在環境壓力下重建受損成分起著至關重要的作用。
  • 《中國神經再生研究(英文版)》雜誌2018-2019年最受歡迎脊髓損傷研究文章介紹
    《中國神經再生研究（英文版）》雜誌將與您共同分享2018-2019年出版的脊髓損傷與修復的高被引文章：1. Seifalian團隊對幹細胞療法在脊髓損傷中的應用前景進行了綜述。細胞療法被認為是促進脊髓損傷神經功能恢復的關鍵，目前正在進行臨床II期試驗對其其臨床療效進行驗證。誘導多能幹細胞、胎兒幹細胞、人胚胎幹細胞和嗅鞘細胞等幹細胞雖不是促進神經修復的靈丹妙藥，但其可與其他治療方法結合，用於幫助解決有關神經修複目前存在的問題。 4.
  • 中國再生醫學重大突破:可注射材料治療心臟病臨床安全可行
    研究團隊 供圖中新網北京9月11日電 (記者 孫自法)記者11日從中國科學院遺傳與發育生物學研究所(中科院遺傳發育所)獲悉，該所戴建武再生醫學研究團隊與南京鼓樓醫院王東進教授團隊合作，在國際上第一個開展可注射支架(膠原生物)材料結合幹細胞移植治療缺血性心臟病的臨床研究獲重大突破，首次證明可注射材料聯合幹細胞用於心臟病治療的臨床安全性及可行性，並顯示出良好的應用前景
  • ...報導膠原生物材料聯合幹細胞引導心肌再生取得的臨床研究原創成果
    儘管及時藥物治療、經皮冠狀動脈介入治療、冠狀動脈旁路移植術等治療方法可以挽救部分心梗患者生命，但是對於嚴重的陳舊性心肌損傷，目前仍缺乏有效的治療方法。2020年9月11日，《美國醫學會雜誌》子刊JAMA Network Open雜誌在線發表了相關內容，報導了中國科學院遺傳與發育生物學研究所戴建武再生醫學團隊與南京鼓樓醫院王東進教授團隊合作的重要研究成果。
  • 脊髓全橫斷損傷後Sox9陽性細胞的時空動態變化以及增殖分化的命運變化
    /或細胞因子以橋接或填充病變區域，建立神經橋接以促進運動功能恢復），內源性（如通過調節內源性軸突再生和髓鞘再生來促進脊髓損傷的修復）或者兩者結合的治療策略修復脊髓損傷已取得了一定進展。如能對脊髓損傷後脊髓中各種細胞的譜系追蹤和時空表達模式進一步解析，將更有利於研究者深入了解脊髓損傷後的病理變化機制從而促進脊髓損傷修復。Sox9(Sex-determining Region Y (SRY) box 9)是一類高度保守的轉錄因子。在小鼠胚胎發育的第8.5天（E8.5）時，在神經管背側的神經嵴細胞中最先檢測到Sox9。
  • 中國學者的新發現顛覆成年哺乳類中樞神經損傷不能再生的結論
    > 長期困擾世界醫學界的重大難題脊髓損傷修復獲突破性進展。我國科研人員首次證明，應用自主研發的活性生物材料改善損傷局部微環境，促進非人靈長類恆河猴的皮質脊髓束長距離再生，穿過損傷區且與宿主脊髓建立起功能性神經網絡從而導致截癱肢體功能恢復。相關研究成果日前發表在《美國科學院院刊》上。該研究由北京航空航天大學和首都醫科大學雙聘教授李曉光、上海同濟醫院孫毅教授及首都醫科大學楊朝陽教授領銜完成。
  • 日本學者成功讓小鼠中樞神經再生,或可用於治療脊髓損傷
    日本學者成功讓小鼠中樞神經再生，或可用於治療脊髓損傷 日本九州大學的一項最新研究發現了抑制哺乳動物中樞神經細胞再生的主要原因，以及克服這一障礙讓中樞神經細胞再生的方法。
  • 探尋人體組織再生奧秘
    修復創傷、組織再生甚至器官再生，一直是生物領域科學家努力攻克的難題。近日，記者來到中科院遺傳發育所，試圖一探人體組織再生的奧秘。「近年來，再生醫學的發展為創傷修復與組織再生提供了新契機。」中科院遺傳發育所研究員，中科院「幹細胞與再生醫學」戰略性先導科技專項「人工組織器官構建」項目首席科學家戴建武告訴記者。
  • 自體富血小板血漿聯合骨髓濃縮物治療脊髓損傷
    細胞移植療法已在脊髓損傷後神經再生相關動物研究中顯示出希望；然而，越來越多的證據表明，單一細胞移植治療策略實現脊髓損傷後的功能恢復較為困難。與其他基於細胞的療法相比，骨髓濃縮物具有較低的免疫原性，廣泛的可利用性，無道德方面的問題，還可能是幹細胞（例如造血和間充質幹細胞）和其他祖細胞、白細胞、血小板和多種生長因子的豐富來源。
  • 化學修飾讓軸突再生 促脊髓損傷後功能恢復
    原標題：化學修飾讓軸突再生 促脊髓損傷後功能恢復 　　脊髓損傷後功能恢復受到成熟神經系統缺乏軸突再生的限制。然而，最近的數據顯示，神經元活動的增加促進了鼠類脊髓損傷後軸突的再生。