清华长庚医院王贵怀团队与材料学院王秀梅团队合作研究脊髓损伤治疗新策略

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  清华大学附属北京清华长庚医院神经外科主任王贵怀教授团队与清华大学材料学院王秀梅教授团队合作,研究出可移植的功能性水凝胶。动物实验研究表明,该水凝胶在脊髓损伤后的结构重建和功能恢复中发挥积极作用,或可成为脊髓损伤治疗新策略。

  脊髓损伤可以由创伤及感染、肿瘤等非创伤因素引起,常合并多系统并发症,致残、致死率高,因此一直是神经外科医生面临的巨大挑战。近年来,基于组织工程的治疗策略为脊髓损伤的治疗提供了新思路。

  王贵怀教授团队与王秀梅教授团队通过医工交叉合作,开发了一种新型的多级定向纤维蛋白纳米纤维水凝胶/功能化自组装多肽(Hierarchically aligned fibrin hydrogel/functionalized self-assembling peptides AFG/fSAP)复合水凝胶。该水凝胶以无毒、可吸收的纤维蛋白和多肽作为原料,通过液态接收静电纺丝技术合成了具有多级定向结构的纳米纤维AFG,并与具有促血管、促神经再生功能的自组装多肽fSAP形成互穿网络结构。

AFG/fSAP合成过程示意图

  AFG/fSAP可以同时向受损的神经组织提供物理支撑、定向引导、神经营养和血管生成等多种调控信号。将AFG/fSAP原位移植于大鼠的脊髓损伤区域后,其可以通过调控损伤部位内神经元、神经胶质细胞、血管内皮细胞等多种细胞的行为,最终促进组织再生和运动功能重建。

  

AFG/fSAP作用机制示意图

  相关研究成果发表在生物材料领域的国际顶级期刊《生物材料》(Biomaterials),题为“一种基于同时递送生物物理信号和生物化学信号的复合水凝胶的多模态递送策略用于脊髓修复”(A multi-modal delivery strategy for spinal cord regeneration using a composite hydrogel presenting biophysical and biochemical cues synergistically)。北京清华长庚医院神经外科住院医师满韦韬为论文第一作者,清华大学材料学院博士生杨淑慧为第二作者,王贵怀、王秀梅为共同通讯作者。

  该研究为促进脊髓再生提供了一种新的多模式调控信号递送方法,有望成为脊髓损伤治疗的新策略,相关研究成果得到了国内外同行的高度评价。北京清华长庚医院神经外科在王贵怀主任的带领下,正在进行相关后续研究工作,争取早日将该成果转化到临床,服务于患者。

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