脊髓损伤极易造成损伤节段以下严重的神经功能障碍，具有致残率高和恢复难的特点，目前临床疗效有限，已成为世界性医学难题。脊髓损伤触发“炎症风暴”，导致瘢痕组织包裹的囊性空洞，严重阻碍轴突再生。近年研究发现生物材料在脊髓损伤修复中扮演着非常重要的角色，能够重建损伤部位微环境，促进轴突再生和功能恢复，为脊髓损伤修复带来新的希望。但是目前报道的生物材料支架往往与脊髓组织适配性不佳，导致修复效果欠佳。

  针对该关键难题，中山大学附属第三医院脊柱外科戎利民教授/何留民研究员团队近期开发了一系列基于自组装多肽RADA16-X（X为功能氨基酸序列如IKVAV、RGD和YIGSR等）的生物适配性多功能水凝胶，在脊髓损伤部位重塑微环境稳态、支持神经再生、促进功能恢复。

图1 F-SAP缓释ISP/ILP调控脊髓损伤后微环境促进神经再生示意图

  原文链接：https://doi.org/10.1002/smll.202205012

  自组装多肽大多通过非共价键作用形成水凝胶，力学强度和稳定性较弱，不利于神经再生。为提高自组装多肽RADA16-X水凝胶力学性能，该团队利用RADA16-IKVAV（F-SAP）与丝素蛋白（SF）构建复合水凝胶。与简单复合不同，SF纳米囊泡在静电吸引和渗透压差作用下向F-SAP纳米纤维网络迁移，发生构象变化再组装成纳米纤维，形成具有双网络的F-SAP/SF杂化水凝胶。控制F-SAP与SF作用时间可调控杂化水凝胶力学强度和活性因子释放速率。

  大鼠脊髓全横断损伤后，F-SAP/SF水凝胶联合NT-3能够较好地填充损处区域，调控巨噬细胞/小胶质细胞向抗炎型极化并分泌抗炎因子，改善病灶炎症微环境。术后8周皮质脊髓束神经纤维穿越损伤区域生长，再生神经包括了运动相关的5-羟色胺（5-HT）神经纤维以及与感觉相关的降钙素基因相关肽（CGRP）神经纤维。同时，再生神经轴突外包裹髓鞘。电生理检测和后肢运动功能评分显示F-SAP/SF显著促进功能恢复。

图 功能性自组装短肽（F-SAP）与丝素蛋白（SF）协同组装构建复合纳米纤维水凝胶

  原文链接：https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adg0234

  生物材料在体内处于动态力学微环境，其结构完整性以及与脊髓组织的融合极易受到损害，不利于神经再生。针对这个瓶颈性难题，该团队构建了基于自组装多肽的多功能水凝胶。

图 FC/FI可注射自修复水凝胶缓释姜黄素修复脊髓损伤示意图

  原文链接：https://doi.org/10.1016/j.bioactmat.2021.05.022

 图 CD/HRI-NT3可注射、自修复和粘附性能水凝胶修复脊髓损伤示意图

  CD/HRI-NT3溶液注射至大鼠脊髓全横断损伤处后形成水凝胶，与宿主脊髓粘结并能够保持结构完整。术后2周，炎症细胞非特异浸润被抑制，向抗炎表型极化，微环境免疫稳态获得恢复。CD/HRI-NT3水凝胶促进感觉轴突和运动轴突再生，且再生神经元与表达兴奋性递质标志物泡状谷氨酸转运体（Glut）和抑制性递质标志物泡状GABA（v-氨基丁酸）转运体（VGAT）的末端密切相关。此外，CD/HRI-NT3水凝胶对脊髓损伤大鼠泌尿系统具有保护作用，能有效修复膀胱损伤。研究结果凸显新型复合水凝胶在脊髓损伤再生修复中的巨大潜力，未来有望进一步应用于临床研究。

  原文链接：https://doi.org/10.1002/adma.202304896

  中山大学附属第三医院脊柱外科戎利民教授/何留民研究员团队的系列研究显示，功能多肽基纳米纤维水凝胶具有促进神经再生的巨大潜力，修复脊髓损伤的同时，也可应用于其他类型的组织再生，助力更多疾病的治疗发展。