中國科學院遺傳與發(fā)育生物學研究所戴建武團隊在脊髓組織體外制造研究中取得系列進展。該團隊建立了含有人神經(jīng)干細胞和星形膠質(zhì)細胞的脊髓組織制造技術，在體外實現(xiàn)了厘米級的臨床可移植的脊髓組織制造（Jin et al, Bioengineering & Translational Medicine, 2022），并通過材料與細胞共價偶聯(lián)技術制造了具有藥物靶向引導功能的人脊髓組織（Liu et al, Science Advances, 2023）。

近期，該團隊在脊髓制造研究中取得了新進展。研究通過誘導神經(jīng)干細胞在膠原材料中預分化，制造出具有背腹側(cè)結構的類脊髓組織（DV-SC），且在移植到大鼠和恒河猴全橫斷脊髓損傷模型中后顯示出良好的治療效果。

研究利用神經(jīng)分化信號因子組合對接種在膠原支架材料上的神經(jīng)干細胞進行了為期30天的定向誘導分化，所獲得的DV-SC中含有多種類型的脊髓背腹側(cè)神經(jīng)元，包括BRN3A⁺ INs（背側(cè)dilc-di3，diLB-di5神經(jīng)元）、TLX3⁺ INs（背側(cè)di3，diLB-di5神經(jīng)元）、LMX1B⁺ INs（背側(cè)diLB-di5神經(jīng)元）、LHX1⁺ INs（腹側(cè)di6-V1神經(jīng)元）、FOXP2⁺ INs（腹側(cè)V1神經(jīng)元）、HB9⁺及ISL1⁺（運動神經(jīng)元）。

該研究將DV-SC移植到大鼠和恒河猴T8-9完全性脊髓損傷模型中。DV-SC可以在大鼠和恒河猴損傷區(qū)更好地存活，產(chǎn)生成熟的功能性神經(jīng)元。此外，DV-SC能夠?qū)杏X和運動環(huán)路整合到宿主全橫斷的脊髓神經(jīng)網(wǎng)絡中，其中DV-SC來源的HB9⁺軸突和BRN3A⁺軸突可分別和宿主5-羥色胺5-HT⁺軸突和降鈣素基因相關肽CGRP⁺軸突形成靶向突觸連接，部分恢復中斷的神經(jīng)回路，進而改善脊髓損傷大鼠和恒河猴的運動誘發(fā)電位和后肢運動功能的恢復。

3月30日，相關研究成果在線發(fā)表在Bioactive Materials上。研究工作得到國家自然科學基金重大項目和中科院戰(zhàn)略性先導科技專項的支持。

圖1.厘米級的臨床可移植的脊髓組織的制造

圖2.體外制造具有脊髓背腹側(cè)特征的人脊髓組織DV-SC

來源：中科院