研究成果展示圖 南通大學供圖
近日,南通大學教育部神經(jīng)再生重點實驗室教授楊宇民、中國工程院院士、南通大學教授顧曉松及副研究員李貴才,以《基于生物微環(huán)境構建的各項異性仿生微納復合拓撲和生物因素調(diào)控周圍神經(jīng)再生的研究》為題,在《科學—進展》上發(fā)表論文。本研究為新一代功能化人工神經(jīng)植入物開發(fā)提供了重要策略。
目前,中國因疾病、交通事故和自然災害等造成的周圍神經(jīng)損傷患者數(shù)量接近2000萬例,且每年以約200萬例的速度遞增。周圍神經(jīng)損傷后軸突壞死、髓鞘分解和神經(jīng)元死亡會中斷神經(jīng)傳導功能,造成肢體運動和感覺功能障礙,嚴重影響患者身心健康并造成巨大的家庭和社會經(jīng)濟負擔。各向異性拓撲結構和生物因素可以從物理和生物方面協(xié)同模擬神經(jīng)再生的微環(huán)境。然而,它們對受損周圍神經(jīng)的協(xié)同影響鮮有報道。
該研究通過聯(lián)合應用靜電紡絲、微納加工制備和生物材料表面生物化技術,成功構建了具有各向異性微納復合拓撲結構并負載促神經(jīng)生長多肽的仿神經(jīng)再生微環(huán)境支架,證明了各向異性微納復合拓撲結構能夠與促神經(jīng)生長多肽穩(wěn)定結合,并且該仿生各向異性微納復合拓撲支架表現(xiàn)出良好的穩(wěn)定性。課題組進一步發(fā)現(xiàn)該支架可有效誘導雪旺氏細胞定向生長并上調(diào)與髓鞘形成相關的基因和蛋白質(zhì),并提出了與之相關的最主要的Wnt/β—catenin通路、ERK2/MAP通路和TGF—β三條信號通路,揭示了各向異性微納米復合拓撲協(xié)同生物因素對周圍神經(jīng)再生的影響。
相關論文信息:https://doi.org/10.1126/sciadv.abi5812