類脊髓組織構建及其移植修復全橫斷脊髓損傷的研究新進展

脊髓損傷可導致神經元及其周圍細胞大量死亡，形成不利於神經再生和修復的微環境。因而，修復全橫斷脊髓損傷一直是臨床治療的世界性難題。近十幾年來，基於幹細胞的再生醫學組織工程修復新技術，為完全性脊髓損傷的治療提供了新策略。至今，組織工程研究領域已經邁入模擬構建生物體組織和器官的新時代。國際上針對心、肝、肺、腎等重要臟器的體外構建以及應用均有突破性進展。但是，在構建出具有功能、又可以用於移植的中樞神經組織方面，尚未見文獻報道。

近日，中山大學曾園山教授團隊在體外成功構建了一種可用於移植修復全橫斷脊髓損傷的類脊髓組織 (spinal cord-like tissue, SCLT)。該研究團隊綜合性應用神經幹細胞、神經營養因子和生物材料，在三維培養體系中，經過一定時間的動態相互作用形成類脊髓組織。該組織含有類似於正常脊髓白質和灰質結構及其主要組織細胞(神經元、少突膠質細胞和星形膠質細胞)，即由白質模塊 (white matter-like tissue, WMLT) 和灰質模塊 (grey matter-like tissue, GMLT) 組合而成。該研究結果證實，類脊髓組織的白質模塊和灰質模塊通過動態的相互作用最終實現功能性整合。這種新型模塊化新技術構建的類脊髓組織，為全橫斷脊髓損傷後組織結構和功能修復提供了可能。將類脊髓組織移植到大鼠胸段全橫斷脊髓損傷區 (2毫米缺損組織區) 能夠整合到宿主脊髓神經網路中，實現癱瘓後肢的重新站立和支撐體重，提示類脊髓組織移植對修復嚴重性脊髓損傷具有較好的應用前景。下一步研究將證實類脊髓組織移植能夠按照脊髓白質對應白質、灰質對應灰質的配對方式整合到全橫斷脊髓缺損區，更高效地發揮組織工程神經元中繼器的作用，接收/調節上、下行神經信息，從而提升全橫斷脊髓損傷後癱瘓肢體的自主運動和感覺功能。此外，類脊髓組織還有望作為體外實驗模型用於神經藥理學和神經發育學的研究中。

圖示: 類脊髓組織 (SCLT) 由白質模塊 (WMLT) 和灰質模塊 (GMLT) 組合而成，將其移植到全橫斷脊髓損傷區能夠整合到宿主脊髓神經網路中，發揮組織工程神經元中繼器作用。

中山大學的賴碧琴研究員為此論文的第一作者，曾園山教授和曾湘研究員為此論文的通訊作者，該研究成果已發表在Advanced Science（DOI: 10.1002/advs.201800261）。

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