再生医学:点燃治愈脊髓损伤的新希望

当皮肤、骨骼、口腔黏膜等部位受伤时,因为损伤区有利于再生微环境的产生,只需要一段时间的治疗这些部位就能再生愈合,并且恢复到健康状态。然而,损伤的脊髓部位形成不利于神经再生的微环境,神经再生很难发生。因此,脊髓损伤被认为是难治愈的疾病。

10 月 26 日在北京举行的香山科学会议第 609 次学术讨论会上,科学家与临床医生齐聚一堂,共商脊髓损伤修复的关键科学问题。他们认为,再生医学将为脊髓损伤修复提供新思路。

最具挑战性的医学难题

脊髓损伤修复是目前最具挑战性的医学难题。早在公元前 1700 年,人类就认识到脊髓损伤是不能治愈的疾病。而 3700 年后的今天,脊髓损伤的临床治疗手段依然进展甚微。“现有的治疗方案很大程度还停留在脊柱固定减少继发损伤及康复训练提高生活自理能力等方面,对促进神经功能恢复却没有有效的方法。”会议执行主席、中科院遗传与发育生物学研究所研究员戴建武说。

据估算,中国现有创伤性脊髓损伤患者超过 200 万,每年新增 10 至 14 万人。作为大脑和外周神经系统之间信息沟通的主要载体,脊髓遭到损伤后往往严重致残,给家庭和社会带来了沉重的负担。

因此,科学家们认为,利用再生医学手段,面对脊髓损伤修复的重大挑战,不仅具有科学上的意义,更是国家和人民的重大民生需求。

“内外”发力促神经生长

从再生医学角度看,脊髓损伤后脊髓神经组织坏死、液化及瘢痕或空洞的形成是阻碍自身神经再生修复的主要障碍。为解决这一障碍,科学家们围绕神经元内、外两个方面开展了诸多工作。

戴建武介绍,其中,“内”指的是调控神经元内源性的再生能力促进轴突生长。

而“外”则指通过智能生物支架材料等外源性策略营造有利于神经干细胞分化的微环境。“鉴于脊髓损伤后形成的微环境不利于神经轴突再生和神经元发生,近二十年来产生了许多针对微环境中某种或多种特定抑制神经再生信号来重塑抑制微环境的研究。”他说。在中国科学院“干细胞与再生医学研究”先导专项支持下,戴建武团队研制了基于胶原蛋白的神经再生支架,开展了脊髓损伤临床研究。2015 年,首例神经再生胶原支架移植手术由中国武警脑科医院脊髓脊柱外科主任汤锋武完成。

此次会议上,汤锋武表示,通过术中探查,清理脊髓瘢痕组织,利用生物胶原支架和间充质干细胞移植,有助于促进轴突生长、抑制纤维瘢痕形成。“这一方案治疗完全性脊髓损伤是安全、可行的。”他说。

未来空间广阔

与会专家认为,通过生物材料、生长因子与干细胞重建有利于神经再生的微环境已成为利用外源途径修复脊髓损伤的重要策略。其中,干细胞来源及标准化研究、再生因子的种类确定及标准化研究、支架材料的智能化及标准化研究等科学问题,将成为未来研究的重点。

会议上,如何修复神经运动功能也受到专家们的关注。会议执行主席、中科院院士赵继宗指出,近年来,人工智能在脊髓损伤康复研究中优势凸显。“植入式神经刺激器有望为修复脊髓损伤另辟蹊径。”赵继宗表示。例如,治疗疼痛的脊髓电刺激器和呼吸控制的膈肌起搏器已经进行临床研究;骶前神经根电刺激器调控膀胱功能,解决脊髓损伤患者排尿功能障碍取得初步疗效。此外,外骨骼机器人能够辅助肢体瘫痪的脊髓损伤患者重新站立自主行走。

总之,与会专家一致认为,再生医学的迅速发展为脊髓再生修复提供了新视角,当前应集众家之长,加大力度推动基础研究成果向临床转化迈进。

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