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  神經(jīng)組織損傷后的修復(fù)過(guò)程涉及軸突生長(zhǎng)，再髓鞘化和突觸形成等一系列復(fù)雜細(xì)胞生物學(xué)變化。中樞神經(jīng)系統(tǒng)與周圍神經(jīng)系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)及功能方面存在著明顯差異，對(duì)再生的需求也不相同。例如，大腦主要負(fù)責(zé)信息的分析處理，因此大腦損傷后的功能修復(fù)需要再生神經(jīng)元之間形成大量突觸連接，而坐骨神經(jīng)主要負(fù)責(zé)信息的快速傳遞，其損傷修復(fù)過(guò)程更加依賴軸突髓鞘化，同時(shí)需避免軸突之間形成病理性突觸連接。如何讓神經(jīng)修復(fù)材料具備“組織特異性功能”一直以來(lái)是再生醫(yī)學(xué)界的難題。

  近日，中山大學(xué)全大萍教授和曾園山教授團(tuán)隊(duì)聯(lián)合報(bào)道了一種去細(xì)胞神經(jīng)基質(zhì)水凝膠材料（Decellularized nerve matrix-gel，DNM-G）具備適合周圍神經(jīng)組織再生的功能特異性。以豬的坐骨神經(jīng)為原材料，經(jīng)化學(xué)脫細(xì)胞及酶消化等手段處理后制備的生物水凝膠主要包含了坐骨神經(jīng)細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）成份。通過(guò)與去細(xì)胞脊髓來(lái)源的基質(zhì)水凝膠（decellularized spinal cord matrix-gel，DSCM-G)，腫瘤組織ECM來(lái)源的水凝膠（Matrigel）以及I 型膠原（collagen I）比較后發(fā)現(xiàn)，DNM-G能夠特異性誘導(dǎo)體外培養(yǎng)的施萬(wàn)細(xì)胞沿著軸突遷移排列并包卷軸突，從而促進(jìn)軸突髓鞘化。另一方面，DNM-G能夠抑制突觸后成份-PSD95的表達(dá)從而抑制突觸形成。這些結(jié)果表現(xiàn)出明顯的周圍神經(jīng)再生特征。脊髓來(lái)源的水凝膠DSCM-G雖然也能促進(jìn)施萬(wàn)細(xì)胞貼附軸突，但施萬(wàn)細(xì)胞包卷軸突的方式更加類似無(wú)髓神經(jīng)纖維。并且DSCM-G能夠很好的支持體外培養(yǎng)DRG神經(jīng)元相互之間形成突觸，這些更加類似中樞神經(jīng)的再生特點(diǎn)（圖1）。

圖1.DNM-G通過(guò)抑制PSD-95的表達(dá)從而抑制突觸形成潛能。

  對(duì)水凝膠進(jìn)行蛋白組學(xué)測(cè)序和生物信息學(xué)分析后發(fā)現(xiàn)，不同組織來(lái)源的水凝膠其功能特異性與其ECM蛋白組分的分子功能高度一致。這表明不同神經(jīng)組織ECM組分的特異性在很大程度上賦予了水凝膠組織功能特異性（圖2）。

圖2.不同組織來(lái)源的去細(xì)胞基質(zhì)水凝膠在蛋白組成和分子功能上存在顯著差異

  這些研究不僅為周圍神經(jīng)損傷修復(fù)提供了一種良好的新材料，更重要的是為組織特異性生物材料的開發(fā)和改性研究提供了重要的方法和理論指導(dǎo)。

  鄒劍龍博士和劉晟博士作為此論文的共同第一作者，成果發(fā)表在《先進(jìn)功能材料》，DOI:10.1002/ adfm.201705739。

  論文鏈接：https://doi.org/10.1002/adfm.201705739