科技日報北京2月11日電 （記者張夢然）美國西北大學科學家開發(fā)出迄今最先進的人類脊髓損傷類器官模型，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。該研究首次利用實驗室培養(yǎng)的人類脊髓類器官（即由干細胞衍生的微型器官結(jié)構(gòu)）模擬了不同類型脊髓損傷，并驗證了具有潛力的新型“跳動分子”治療策略。相關(guān)成果發(fā)表于新一期《自然·生物醫(yī)學工程》。

該類器官模型能夠重現(xiàn)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(gòu)成的物理化學屏障，長期以來被認為是阻礙神經(jīng)再生的主要障礙。

團隊重點測試了一種被稱為“跳動分子”的新型療法。該療法在早前動物實驗中已顯示出能促進組織修復并逆轉(zhuǎn)癱瘓的效果。在本次類器官實驗中，受損組織在治療后表現(xiàn)出顯著的神經(jīng)元軸突生長，同時膠質(zhì)瘢痕樣組織也明顯減少。這些結(jié)果進一步支持該療法具有轉(zhuǎn)化為臨床應用的潛力，其已獲得美國食品藥品監(jiān)督管理局的認證，有望為脊髓損傷患者提供新的治療選擇。

該脊髓類器官直徑可達數(shù)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(tǒng)免疫細胞。這使得模型能更真實地模擬損傷過程中的炎癥反應。團隊通過物理切割模擬撕裂傷，并通過壓縮模擬挫傷，兩種方式均誘發(fā)了與真實損傷相符的病理變化。

“跳動分子”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態(tài)運動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，模擬脊髓細胞外基質(zhì)結(jié)構(gòu)。在損傷類器官中，該療法不僅能減輕炎癥、減少膠質(zhì)瘢痕，還能促進神經(jīng)元有序延伸與生長，這對于重建因損傷而中斷的神經(jīng)連接至關(guān)重要。

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