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曾园山:在脊髓损伤治疗领域开辟新道路

2023-09-21 来源:深圳新闻网

深圳新闻网2023年9月21日讯(记者 董非)将脊髓比作连通大脑和四肢的电线,脊髓损伤会导致大脑与四肢无法通电,出现四肢麻木,甚至瘫痪等现象。脊髓损伤修复手术风险大,效果有限,让不少病患为之痛苦。公元前两千五百年前埃及古籍记载脊髓损伤是“不可能被治愈”,时至今日,这种古老的疾病仍待攻克。

近年来,中山大学中山医学院曾园山教授团队创新性地应用组织工程技术在体外将干细胞定向诱导为成熟的神经元,再将这些神经元移植来修复受损脊髓。他们的工作攻克了关键性技术瓶颈,取得了原创性突破,成为世界上首个采用在体外诱导神经元进行移植修复脊髓损伤的团队,其研究成果先后获广东省自然科学奖二等奖和广东医学科技奖一等奖。

脊髓是人的神经系统的重要部分,连接大脑和头部以下的身体,负责传递神经信息。传统的治疗方法往往无法有效地修复受损的脊髓,干细胞治疗的出现令人充满期待。干细胞具有自我复制和分化的能力,可以在适当的条件下分化为神经元。通过组织工程技术制备,干细胞来源的神经元可以在受损的脊髓内生存,发挥重新联通神经信息的“接力棒”作用。曾园山教授团队将此创新性技术称作“组织工程神经元中继器”, 取其能有效接通神经信号中断的脊髓,改善截瘫症状之意。

凡事皆有利弊,提取干细胞的好处在于可以马上进行这类移植手术。但是,往往当移植的干细胞到达受损的脊髓之后,更倾向于分化为神经胶质细胞而非神经元。为了避免“不合适细胞”存在,曾教授带领团队将心思放在了移植成熟神经元的技术攻关上。由于神经元已成熟,会固定在脊髓损伤的部位,可以有效避免细胞迁移造成神经系统其他部位功能紊乱的后遗症。

大家都认为神经元很脆弱,怎么样让移植的神经元存活得更好是目前要解决的难题。移植神经元来修复脊髓损伤技术很难攻克,在体外由干细胞形成的神经元如果处理不当则很快死亡,无法进行移植。自2002年创立团队以来,曾园山教授带领团队多名成员一直尝试解决这一技术难题。他们通过反复实验,发现组织工程技术使神经元在体外能够彼此产生连接,形成“网状结构”的神经组织,达到仿生脊髓的效果。通过这项创新技术,可实现成熟神经元移植到脊髓损伤区的长期存活,并与脊髓神经连接,最终恢复脊髓控制四肢运动的功能。

为了进一步刺激移植的神经元的功能潜力,下一步曾园山带领团队将在脊髓损伤修复的道路上继续探索,采用植入性和非植入性的神经调控技术,依靠电刺激、光刺激、磁刺激等物理方法,激活移植的神经元和大脑和脊髓等关键部位的神经元,从而达到增强治疗效果的目的,这种神经元移植联合神经调控技术的治疗方式也将是一种全新的尝试。未来曾园山和团队成员还将继续在脊髓损伤修复的漫漫长路上探索开辟新型治疗方式,将不可能转变为可能。

编辑:卢东勃 周子灏