神經再生膠原支架＋幹細胞，治療脊髓損傷新希望！

戴建武再生醫學團隊研製了能特異結合生長因子或幹細胞的智能生物材料，並在世界上率先開展了神經再生膠原支架修復脊髓損傷的臨床研究，為脊髓損傷這一世界醫學難題的解決帶來了希望。

成年哺乳動物脊髓中央管的室管膜細胞被認為是在正常條件下保持靜息狀態的神經幹細胞。這類幹細胞可以被脊髓損傷激活，但它們在損傷區域極少分化為神經元。

戴建武再生醫學團隊早前發現了脊髓損傷微環境能夠抑制神經幹細胞定向神經元分化（Wang et al.， PLoS One， 2008）。隨後戴建武團隊研製了能誘導神經幹細胞向神經元分化的膠原支架，並證實其在脊髓損傷大鼠體內可以誘導移植的外源神經幹細胞向神經元分化 (Li et al.， Biomaterials， 2013)。最近，戴建武組研究團隊發現通過控釋技術建立的智能神經再生膠原支架在大鼠脊髓損傷區明顯促進內源性神經元發生和運動功能恢復（Fan et al.， Acta Biomaterialia， 2017）。同時，他們發現該智能神經再生支架還能結合移植的神經幹細胞使其最大限度地保留在損傷區域內，避免了細胞的擴散（Xu et al.， Advanced Healthcare Materials， 2017，封面文章）。

團隊與天津武警醫院和湘雅醫院進行合作，動態分析了大鼠和比格犬脊髓損傷後內源神經幹細胞的激活和遷移特徵，並將智能神經再生膠原支架移植到急性及陳舊性脊髓全橫斷損傷的比格犬模型之中，均能有效促進脊髓損傷區內神經元的發生、成熟、神經纖維再髓鞘化、突觸形成及犬行為學恢復。該研究結果表明通過重塑脊髓損傷微環境來引導內源性神經元的發生可以有效促進脊髓損傷動物的功能恢復（Li et al.， Biomaterials， 2017；Li et al.， Scientific Reports， 2017）。

基於以上一系列研究，團隊系統描述了脊髓損傷後內源神經幹細胞的激活和遷移特徵；並證明引導神經幹細胞定向神經元分化形成神經橋接是脊髓損傷再生修復的主要機制，為神經再生膠原支架的臨床轉化提供了理論支持。

Xu et al.， Advanced Healthcare Materials， 2017，封面文

智能神經再生膠原支架在體外和移植到大鼠脊髓損傷區均能促進神經纖維再生

內源神經幹細胞能夠響應損傷而被大量激活且其向神經元的分化可被EGFR抗體定向誘導

戴建武再生醫學團隊於2015年1月在國際上首次開展了神經再生膠原支架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不良反應（Xiao et al.， Sci China Life Sci， 2016）。他們開展的首批4例急性完全性脊髓損傷患者術後均出現運動功能改善。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（Zhao et al.， Cell Transplantation， 2017）。

戴建武研究員認為，脊髓損傷術後內源神經幹細胞的激活、遷移及分化是脊髓損傷修復的重要步驟，該機理同樣適用於其它組織器官的再生修復。

1. Li Xing， Zhao Yannan， Cheng Shixiang，Han Sufang， Shu Muya， Chen Bing， Chen Xuyi， Tang Fengwu， Wang Nuo， Tu Yue， WangBin， Xiao Zhifeng， Zhang Sai， and Dai Jianwu. Cetuximab modified collagenscaffold directs neurogenesis of injury-activated endogenous neural stem cellsfor acute spinal cord injury repair. Biomaterials.

2. Li Xing， Tan Jun， Xiao Zhifeng.， Zhao Yannan，Han Sufang， Liu Dingyang， Yin Wen， Li Juan， Li Jing， Wanggou Siyi， Chen Bing，Ren Caiping， Jiang Xingjun， and Dai Jianwu. Transplantationof hUC-MSCs seeded collagen scaffolds reduces scar formation and promotesfunctional recovery in canines with chronic spinal cord injury. Scientific Reports.

3. FanCaixia， Li Xing， Xiao Zhifeng， Zhao Yannan， Liang Hui， Wang Bin， Han Sufang， LiXiaoran， Xu Bai， Wang Nuo， Liu Sumei， Xue Weiei， and Dai Jianwu. Directedneuronal differentiation of injury-activated endogenous neural stem cells foracute spinal cord injury repair. ActaBiomaterialia.

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