摘要：全球范围内，脊髓损伤的治疗效果仍然尚不理想，其中脊髓损伤后瘢痕形成和神经退变是脊髓功能恢复的主要障碍。目前新生小胶质细胞已被证实在减少瘢痕形成和促进轴突再生方面起到重要作用，但单纯细胞移植面临着细胞存活差、脱靶严重的问题，尤其是严重脊髓损伤通常合并硬膜损伤，这

全球范围内，脊髓损伤的治疗效果仍然尚不理想，其中脊髓损伤后瘢痕形成和神经退变是脊髓功能恢复的主要障碍。目前新生小胶质细胞已被证实在减少瘢痕形成和促进轴突再生方面起到重要作用，但单纯细胞移植面临着细胞存活差、脱靶严重的问题，尤其是严重脊髓损伤通常合并硬膜损伤，这加剧了移植细胞的流失。因此尚需一种性能优良的细胞载体，来增强小胶质细胞移植在脊髓损伤中的治疗潜力。近日，山东大学材料学院蒋妍彦教授团队联合山东第一医科大学附属中心医院宁斌教授团队在期刊《Biomaterials》（最新IF：12.8）上发表了题为“Multifunctional albumin-based hydrogel/microglia composites enhancing the therapeutic potential of neonatal microglia in complex spinal cord injuries and sealing dural rupture”的研究论文。该研究构建了一种基于白蛋白的水凝胶载体系统，用于负载新生小胶质细胞治疗合并硬膜损伤的复杂脊髓损伤，其成分简单，合成方便，具有巨大的临床转化前景。

在本研究中，团队根据临床需求，利用牛血清白蛋白（BSA）和 NHS活化的四聚乙二醇（tetra-PEG-NHS）开发了一种新型的用于新生小胶质细胞的水凝胶载体系统。这种 BSA/PEG 水凝胶是通过 tetra-PEG-NHS 上的 NHS 活性酯基团与 BSA 分子上的氨基之间发生反应形成酰胺键而进行交联，构建出一个三维网络结构。同时，NHS 基团能够与破裂硬膜上的氨基相互作用，将水凝胶固定在硬膜上，从而实现硬膜撕裂的粘合修复。在本研究中，联合团队首先对BSA/PEG 水凝胶进行了理化性能和生物学性能的表征，评估了水凝胶的安全性和相容性。接着，研究人员分离出新生小胶质细胞并将其培养在水凝胶中，以评估水凝胶对于内部细胞的保护作用和支持效果。随后，构建了合并硬膜破裂的脊髓损伤小鼠模型，评估该载体系统对于脊髓损伤的治疗效果。组织学、影像学和行为学评估显示，这种载体系统减轻了脊髓损伤后的瘢痕形成，促进了神经再生，从而提高了脊髓损伤后的神经功能恢复，并且同时在一定程度上对硬膜损伤进行了粘合修复。此外，通过体外共培养模型和RNA测序分析，研究人员对该小胶质细胞载体系统发挥作用的细胞学和分子生物学机制进行了更深入的研究，证明该载体系统能够减轻脊髓损伤后局部的炎性环境，阻断局部纤维化进程，从而有效保护神经元细胞并增强了神经元细胞轴突再生的内生力。

该研究通过PEG和BSA这两种在临床已得到广泛应用的成分进行水凝胶载体系统的构建，保证了该系统的安全、稳定、相容性好。该系统合成方法简单，使用便捷，同时显示了良好的治疗效果，使其在临床转化方面具有很高的可行性，有望能够解决新生小胶质细胞移植在复杂脊髓损伤中治疗效果不佳的难题。

山东大学医学院博士研究生李上为该论文的第一作者，山东大学医学院硕士研究生郭夷简为共同第一作者，山东第一医科大学附属中心医院宁斌教授为该论文的并列通讯作者，山东大学材料学院蒋妍彦教授为最后共同通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、山东省自然科学基金等项目的资助。

来源：科学小科普