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近日，西安市红会医院首席专家、脊柱病院院长郝定均教授团队在国际纳米科学与技术领域顶级期刊《Nano Today》(影响因子18.962)发表了题为“IGF1c mimetic peptide-based supramolecular hydrogel microspheres synergize with neural stem cells to promote functional recovery from spinal cord injury”的论著。

该研究设计了一种胰岛素生长因子-1模拟肽水凝胶微球（IGF1c-PHM），与神经干细胞共移植入大鼠损伤脊髓处后，通过减少损伤区内外源性细胞凋亡、调节小胶质细胞表型，减少M1型巨噬细胞浸润，提高神经干细胞在损伤区域向成熟神经元定向分化的比例，促进损伤区域中继神经环路的再形成，轴突再髓鞘化，显著促进脊髓损伤大鼠运动功能恢复。西安市红会医院为论文的第一完成单位，王致远博士和贾帅军主任医师为共同第一作者，郝定均教授、朱雷副教授、杨志谋教授（南开大学）为该论文的共同通讯作者。该研究得到国家自然科学基金、陕西省科技计划、西安市红会医院科技计划等项目的资助。

神经干细胞(NSCs)被认为是脊髓损伤后神经元损失的潜在替代种子细胞。然而，脊髓损伤带来的抑制性微环境显著影响NSCs的生存和分化，严重限制了NSCs治疗脊髓损伤的能力。胰岛素生长因子-1（IGF1）对神经系统的作用是多样的，包括减少神经元死亡、参与神经轴突发生、特定类型神经元的发育、促进NSCs分化为成熟神经元等。然而，通过IGF-1蛋白在向临床转化应用时，存在诸多缺点，如稳定性低、穿透能力差、半衰期短、局部给药后分散快、体内应用需要多次给药等。

团队设计研发了一种创新的压电陶瓷驱动的热电喷雾装置，成功制备了血小板源性生长因子模拟肽水凝胶微球（IGF1c-PHM）。在体外实验中，IGF1c-PHM较块状水凝胶显著提高了结合和激活IGF受体的效率。IGF1c-PHM可在体外模拟脊髓损伤微环境下，通过维持NSCs的增殖和抑制凋亡发挥了强大的神经保护作用，诱导NSCs向神经元定向分化。IGF1c-PHM在脊髓损伤后第7天抑制M1巨噬细胞的浸润和损伤区细胞的凋亡。脊髓损伤后8周，与NSCs移植组相比，IGF1c-PHM+NSCs通过刺激轴突再生、再髓鞘化，促进突触形成，显著促进了脊髓损伤大鼠的NSCs存活和神经元分化，最终有效的恢复了大鼠运动功能。总之，团队整合高频率振动、温度调节和电喷雾，设计并制造了新型压电陶瓷驱动的热电喷雾装置，其制备的胰岛素生长因子-1模拟肽水凝胶微球（IGF1c-PHM）可联合神经干细胞（NSCs）共同移植，利用组织微动带动移植后水凝胶微球位相改变，提高受体激活效率，为脊髓损伤提供了一种新的治疗思路。

【原文链接】：

https://doi.org/10.1016/j.nantod.2023.101894