新型仿生脊髓移植物为截瘫患者带来新希望
脊髓损伤常被称为“不死的癌症”，百余年来始终是神经科学领域难以攻克的医学难题。
许多截瘫患者终身无法恢复自主行走，严重者还会死于膀胱无法自主控制而引发的尿毒症。其根本原因在于，损伤后形成的致密胶质瘢痕会永久阻断轴突再生，难以重建断裂神经通路。
中国工程院院士、南通大学教授顾晓松团队设计出一种程序可控缓释仿生脊髓移植物（PBC），通过时空调控多模块整合设计，在动物实验中成功实现脊髓损伤后全周期微环境调控与功能重建，为全球数千万脊髓损伤瘫痪患者带来新希望。相关成果发表于中国工程院期刊《工程》。
脊髓损伤为何“不可治愈”
“脊髓损伤的修复难点，在于其病理过程是动态分阶段的，单一干预始终无法匹配整个修复周期的需求。”论文共同通讯作者、南通大学神经再生重点实验室教授周松林介绍，损伤后的急性炎症风暴，会形成致密胶质瘢痕，像“水泥墙”一样永久阻断神经轴突再生；而轴突本身再生能力极弱，缺乏引导和营养支持时根本无法穿越损伤区，重连神经通路。
百余年来，医学界尝试了多种治疗手段，但始终未能突破瓶颈。
目前，临床常规采用“急性期手术减压+激素抗炎+后期康复训练”的阶梯方案，但仅能阻止损伤加重，无法重建断裂的神经通路。不完全损伤患者经长期康复，仅能小幅提升功能等级；完全性截瘫患者几乎无法恢复自主行走与膀胱控制能力。干细胞注射存在细胞存活率低、需多次注射的局限，单一干预无法覆盖多病理环节。现有支架产品多仅作为“物理桥接”，缺乏微环境调控能力，还存在活性因子短期内大量释放的“突释”问题，局部有效浓度维持不足一周，难以匹配伤后3个月的最佳修复窗口期。
“过去的研究要么只盯着抗炎，要么只关注促神经生长，却忽略了培育神经生长必需的‘土壤’。”顾晓松介绍，正是因为缺乏对脊髓损伤动态病理的时空调控手段，这一领域多年来未出现颠覆性突破，无数患者只能在终身瘫痪的困境中等待希望。
仿生移植物实现全周期精准修复
针对脊髓损伤修复难题，顾晓松团队历经多年攻关，在国际上首次提出“程序可控缓释”的仿生修复理念，研发出整合五大功能模块的仿生脊髓移植物，彻底打破了传统疗法的单一干预局限。
这种移植物以丝素蛋白—胶原复合支架为基底，整合五大功能模块，利用不同层级材料的降解速率差异，实现全修复周期精准时空调控：损伤1周内快速释放抗炎药物，阻断炎症风暴二次损伤；1—6周持续释放活性因子，抑制胶质瘢痕、促进血管新生，搭建神经再生“营养通路”；6—12周缓慢释放神经营养因子，通过定向微槽引导轴突有序生长，最终完成神经通路重连。
“与国际同类产品相比，我们实现了三个核心突破。”顾晓松介绍，一是突破单一干预局限，一次植入即可覆盖全修复周期，无需多次给药；二是解决活性因子突释难题，采用核壳结构让局部有效浓度维持12周，匹配神经修复的黄金窗口；三是打破“物理搭桥”的传统思路，移植物不仅作为生长支架，还能主动调控微环境、抑制瘢痕、促进血管再生，从根源上为神经再生创造条件。
论文第一作者、南通大学博士栾成成介绍，团队对480只小鼠开展脊髓半切损伤模型1∶1对照实验，展现出显著疗效：损伤区胶质瘢痕明显减少，血管重塑与轴突再生显著提升，98%瘫痪小鼠不仅恢复运动、感觉功能，还重获膀胱自主控制能力，肌肉萎缩问题也得到有效改善。目前，团队正在进行大动物实验，为临床转化奠定基础。
周松林告诉记者，除脊髓损伤外，该模块化平台更换负载因子后，还可拓展至骨骼和血管、周围神经损伤、脑损伤等修复领域。此外，该移植物采用的丝素蛋白和胶原，都是易获取的医用原料，生物相容性好、安全性高，植入体内可自然降解。
脊髓损伤常被称为“不死的癌症”，百余年来始终是神经科学领域难以攻克的医学难题。
许多截瘫患者终身无法恢复自主行走，严重者还会死于膀胱无法自主控制而引发的尿毒症。其根本原因在于，损伤后形成的致密胶质瘢痕会永久阻断轴突再生，难以重建断裂神经通路。
中国工程院院士、南通大学教授顾晓松团队设计出一种程序可控缓释仿生脊髓移植物（PBC），通过时空调控多模块整合设计，在动物实验中成功实现脊髓损伤后全周期微环境调控与功能重建，为全球数千万脊髓损伤瘫痪患者带来新希望。相关成果发表于中国工程院期刊《工程》。
脊髓损伤为何“不可治愈”
“脊髓损伤的修复难点，在于其病理过程是动态分阶段的，单一干预始终无法匹配整个修复周期的需求。”论文共同通讯作者、南通大学神经再生重点实验室教授周松林介绍，损伤后的急性炎症风暴，会形成致密胶质瘢痕，像“水泥墙”一样永久阻断神经轴突再生；而轴突本身再生能力极弱，缺乏引导和营养支持时根本无法穿越损伤区，重连神经通路。
百余年来，医学界尝试了多种治疗手段，但始终未能突破瓶颈。
目前，临床常规采用“急性期手术减压+激素抗炎+后期康复训练”的阶梯方案，但仅能阻止损伤加重，无法重建断裂的神经通路。不完全损伤患者经长期康复，仅能小幅提升功能等级；完全性截瘫患者几乎无法恢复自主行走与膀胱控制能力。干细胞注射存在细胞存活率低、需多次注射的局限，单一干预无法覆盖多病理环节。现有支架产品多仅作为“物理桥接”，缺乏微环境调控能力，还存在活性因子短期内大量释放的“突释”问题，局部有效浓度维持不足一周，难以匹配伤后3个月的最佳修复窗口期。
“过去的研究要么只盯着抗炎，要么只关注促神经生长，却忽略了培育神经生长必需的‘土壤’。”顾晓松介绍，正是因为缺乏对脊髓损伤动态病理的时空调控手段，这一领域多年来未出现颠覆性突破，无数患者只能在终身瘫痪的困境中等待希望。
仿生移植物实现全周期精准修复
针对脊髓损伤修复难题，顾晓松团队历经多年攻关，在国际上首次提出“程序可控缓释”的仿生修复理念，研发出整合五大功能模块的仿生脊髓移植物，彻底打破了传统疗法的单一干预局限。
这种移植物以丝素蛋白—胶原复合支架为基底，整合五大功能模块，利用不同层级材料的降解速率差异，实现全修复周期精准时空调控：损伤1周内快速释放抗炎药物，阻断炎症风暴二次损伤；1—6周持续释放活性因子，抑制胶质瘢痕、促进血管新生，搭建神经再生“营养通路”；6—12周缓慢释放神经营养因子，通过定向微槽引导轴突有序生长，最终完成神经通路重连。
“与国际同类产品相比，我们实现了三个核心突破。”顾晓松介绍，一是突破单一干预局限，一次植入即可覆盖全修复周期，无需多次给药；二是解决活性因子突释难题，采用核壳结构让局部有效浓度维持12周，匹配神经修复的黄金窗口；三是打破“物理搭桥”的传统思路，移植物不仅作为生长支架，还能主动调控微环境、抑制瘢痕、促进血管再生，从根源上为神经再生创造条件。
论文第一作者、南通大学博士栾成成介绍，团队对480只小鼠开展脊髓半切损伤模型1∶1对照实验，展现出显著疗效：损伤区胶质瘢痕明显减少，血管重塑与轴突再生显著提升，98%瘫痪小鼠不仅恢复运动、感觉功能，还重获膀胱自主控制能力，肌肉萎缩问题也得到有效改善。目前，团队正在进行大动物实验，为临床转化奠定基础。
周松林告诉记者，除脊髓损伤外，该模块化平台更换负载因子后，还可拓展至骨骼和血管、周围神经损伤、脑损伤等修复领域。此外，该移植物采用的丝素蛋白和胶原，都是易获取的医用原料，生物相容性好、安全性高，植入体内可自然降解。
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