科技日報北京2月11日電 （記者張夢(mèng)然）美國西北大學(xué)科學(xué)家開(kāi)發(fā)出迄今最先進(jìn)的人類(lèi)脊髓損傷類(lèi)器官模型，能精準模擬脊髓損傷的關(guān)鍵病理特征，并為測試新型再生療法提供了高效平臺。該研究首次利用實(shí)驗室培養的人類(lèi)脊髓類(lèi)器官（即由干細胞衍生的微型器官結構）模擬了不同類(lèi)型脊髓損傷，并驗證了具有潛力的新型“跳動(dòng)分子”治療策略。相關(guān)成果發(fā)表于新一期《自然·生物醫學(xué)工程》。

該類(lèi)器官模型能夠重現損傷后的典型變化，包括細胞死亡、炎癥反應以及膠質(zhì)瘢痕形成。膠質(zhì)瘢痕是由密集疤痕組織構成的物理化學(xué)屏障，長(cháng)期以來(lái)被認為是阻礙神經(jīng)再生的主要障礙。

團隊重點(diǎn)測試了一種被稱(chēng)為“跳動(dòng)分子”的新型療法。該療法在早前動(dòng)物實(shí)驗中已顯示出能促進(jìn)組織修復并逆轉癱瘓的效果。在本次類(lèi)器官實(shí)驗中，受損組織在治療后表現出顯著(zhù)的神經(jīng)元軸突生長(cháng)，同時(shí)膠質(zhì)瘢痕樣組織也明顯減少。這些結果進(jìn)一步支持該療法具有轉化為臨床應用的潛力，其已獲得美國食品藥品監督管理局的認證，有望為脊髓損傷患者提供新的治療選擇。

該脊髓類(lèi)器官直徑可達數毫米，具備較高的成熟度和復雜性，包含神經(jīng)元、星形膠質(zhì)細胞以及首次被引入的中樞神經(jīng)系統免疫細胞。這使得模型能更真實(shí)地模擬損傷過(guò)程中的炎癥反應。團隊通過(guò)物理切割模擬撕裂傷，并通過(guò)壓縮模擬挫傷，兩種方式均誘發(fā)了與真實(shí)損傷相符的病理變化。

“跳動(dòng)分子”療法屬于超分子治療肽平臺的一部分，其作用機制是基于分子動(dòng)態(tài)運動(dòng)以增強與細胞受體的相互作用。注射后，該材料可自組裝成納米纖維網(wǎng)絡(luò )，模擬脊髓細胞外基質(zhì)結構。在損傷類(lèi)器官中，該療法不僅能減輕炎癥、減少膠質(zhì)瘢痕，還能促進(jìn)神經(jīng)元有序延伸與生長(cháng)，這對于重建因損傷而中斷的神經(jīng)連接至關(guān)重要。

分子運動(dòng)能力是該療法生效的關(guān)鍵因素。在對照實(shí)驗中，運動(dòng)性較弱的分子未能引發(fā)類(lèi)似的再生效果。這一發(fā)現為理解該療法作用機制提供了重要依據。