生物支架:为脊髓再生撑起希望

2016年06月21日08:51  来源:《中国科学报》
 
原标题:生物支架:为脊髓再生撑起希望

  记者 倪思洁

  1987年出生的刘兴(化名)从没想到过,他的人生会在2015年跌入谷底。

  从湖北老家到大都市天津一路走来,刘兴虽然一直在建筑工地干活,却从没怀疑过自己会有一个还能说得过去的未来。可去年4月,他和他的都市梦一起从修筑的高楼上跌了下来,导致脊椎第11节损伤,腰部以下完全瘫痪。

  对于这样的病例,医生和科学家称之为“急性完全性脊髓损伤”。一般来说,医院接到这样的病例后,会通过手术为其清创,再加以固定。此后,病人将终身忍受瘫痪的痛苦。

  然而,刘兴是幸运的,一种生物支架已经让他能够在支具的辅助下再次行走。

  最具挑战性的损伤

  6月16日,为了复查,刘兴又从湖北老家来到天津武警后勤学院附属医院。去年4月21日,事故发生后,刘兴被送到这里。第二天,他成为世界首例接受生物支架和干细胞结合治疗的病人,在这里度过了9个月的康复期。

  在医学界,脊髓损伤可谓最具挑战性的损伤,属于一类严重神经损伤。患者在脊髓损伤后,生活质量会受到严重影响,给家庭和社会造成沉重的负担。迄今为止,脊髓损伤修复一直是世界性难题,尚无有效的治疗方法。

  为刘兴的治疗提供技术指导的是中国科学院遗传与发育生物学研究所(以下简称遗传发育所)的研究人员。自2012年起,该所研究员戴建武组织成立的急性脊髓损伤修复临床研究团队,与武警后勤学院附属医院合作,开展骨髓损伤修复的相关动物实验。

  “修复难,是因为脊髓损伤后形成大量瘢痕,阻碍了神经的再生。”戴建武说。

  通过建立大鼠和犬大段脊髓全横断缺损损伤模型,戴建武团队发现,由于在损伤部位形成了神经再生抑制微环境,使得损伤部位神经干细胞主要分化为胶质细胞,而极少分化为神经元,不利于脊髓损伤修复。

  实现临床重大突破

  武警后勤学院附属医院神经外科主任汤锋武是刘兴的主刀医生,有着近30年的手术经验。望着坐在病床上的刘兴,汤锋武心里颇感安慰。

  “最后能恢复成什么状态,我们无法预知,但经过一年的康复,电生理检查表明损伤部位已经有神经连接。”汤锋武告诉《中国科学报》记者。

  在去年的手术中,汤锋武最重要的工作是将一种生物材料移植到刘兴损伤的脊髓部位。这种生物材料的研发者就是戴建武团队。

  为了解决瘢痕的问题,戴建武团队提出了一种思路,可抑制瘢痕出现,同时为患者自身产生的神经干细胞提供适合生长的微环境。

  戴建武团队发现,损伤会激活内源神经干细胞大量增殖并向损伤部位迁移,并首次提出了以生物材料为基础,构建适合脊髓再生的微环境,促进神经干细胞定向神经元分化,引导神经再生的急性脊髓损伤再生修复的科学策略。

  在中科院“干细胞与再生医学研究”战略性科技先导专项支持下,他们通过实验证实,功能神经再生胶原支架可有效引导神经干细胞定向分化为神经元,并能显著抑制瘢痕中神经再生抑制分子的产生,有效促进动物运动功能恢复。

  于是,以胶原蛋白为基础,科研人员设计和研发了神经再生支架。“临床研究表明,神经再生胶原支架可有效促进急性脊髓损伤患者损伤修复,实现我国在生物材料移植治疗急性完全性脊髓损伤临床研究中的重大突破。”汤锋武说。

  为患者而坚持

  复查时,刘兴又坐上了四肢联动康复器。最初下肢根本无法动弹的他,现在可以一鼓作气坚持锻炼40分钟。

  “你的进步让我们大家都很有信心,你的坚持是在为很多患者坚持。”戴建武鼓励性地拍了拍刘兴的肩膀。刘兴点点头,腼腆地笑了。

  如今,刘兴的下肢肌力已经明显增强,髋关节的活动功能大幅度改善,可在支具的辅助下通过髋关节的活动行走,也能够准确感知到小便,生活自理能力显著提高。

  在刘兴病房的附近,还住着一位因为车祸导致颈段损伤的病友。经过近9个月的康复,这位患者的上肢已经可以移动,生活自理能力有所提高。

  在戴建武看来,这些成绩与庞大的患者群体相比,还是显得太少了些。“国家每年新增患者人数是10万到14万人,乐观估计现有超过200万脊髓损伤病例。”戴建武说。

  为了让更多患者获得重新站起来的希望,戴建武等科学家也在坚持和努力。“我们计划近期加大急性脊髓损伤患者再生医学修复的临床研究规模,开始设计针对急性部分性脊髓损伤患者的临床研究方案。”戴建武说。

(责编:马丽、赵竹青)

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