干细胞移植修复脊髓损伤

通过特殊的材料和治疗手段，让人类的细胞得到再生，修复受损部位、治愈疾病。在不久的将来，如果生病了，吃药可能就不是唯一的选择了。在这一医疗前沿领域，我国的科学家也在积极探索治病救人的新方法。

通过特殊的材料和治疗手段，让人类的细胞得到再生，修复受损部位、治愈疾病。在不久的将来，如果生病了，吃药可能就不是唯一的选择了。在这一医疗前沿领域，我国的科学家也在积极探索治病救人的新方法。

位于北京的中科院遗传发育所，戴建武研究员的独门绝技——组织再生和损伤修复的功能生物材料研究技术，已经在临床取得了令人惊喜的成绩。最近，这名2016年5月不幸遭遇车祸，颈段损伤，下肢完全不能活动的病人，在进行完“神经胶原支架”干细胞移植手术后，已经逐步恢复其下肢功能，神经信号能够跨越损伤部位进行传导。

中科院遗传与发育生物学研究所研究员 戴建武 ：在再生这个领域来讲，大家认为最难再生的或者最不最不能够再生的组织，大概就是神经中枢神经，所以脊髓是实际上是一个例子。

在自然界，壁虎的尾巴断了，可以自己生长出来。虽然干细胞和生长因子也具有修复损伤的能力，但是，由于体积只有纳米级，在丰富血流循环的作用下，很难作用于受损部位，因此，修复再生一直是个难点。戴建武瞄准了这个难点下手。制作了固定和连接损伤部位的生物支架。

中科院遗传与发育生物学研究所研究员 戴建武 ：我是另辟蹊径，它可以确确实实通过我们设计的这个功能，它可以结合干细胞或者结合生长因子，就可以确定这些有效成分在空间的定位，帮助重建微环境。

2013年，他设计了全球首个子宫内膜再生临床手术，10名因子宫内膜受损而导致不育的育龄妇女，八人均正常怀孕产子，取得了再生医学的巨大突破。

从特殊材料到干细胞，前沿科学研究的奇迹正发生在每一个地方、每一个领域。中国科学家们将他们的创造力悉数倾注到一个又一个未知世界里，为了探索科学，也为了改变着我们的生活，以及未来。

神经再生胶原支架有望修复脊髓损伤

2015年1月16日，4个多小时的世界第一例神经再生胶原支架结合间充质干细胞治疗脊髓损伤手术结束了，中国科学院遗传与发育生物学研究所研究员戴建武长出了一口气。1月17日，中国武警医院反馈，患者未出现重大副作用。一个团队十多年的心血，终于可以开始得到验证。与旁人的兴奋不同，戴建武依然保持着冷静：“从动物实验到临床，这是重要进展。但是患者能不能重新走路，还要看后续的恢复情况，接下来还有几例手术要做。这批手术的目的是评价手术安全性，如果手术之后无重大副作用就是成功。后续，我们将在首批手术基础上改进治疗方案。”

干细胞治疗脊髓损伤是各国关注焦点

脊髓损伤是一种非常严重的疾病，目前的种种治疗方法收效甚微。研究发现，这是因为脊髓损伤后，由于损伤及其继发一系列包括缺血缺氧、胶质瘢痕生成以及机体免疫反应等的病理生理反应，导致轴突和髓鞘分解，甚至神经元胞体死亡，致使渐进性的神经组织丢失，在损伤部位形成空洞或瘢痕。在脊髓损伤患者中，这种空洞或瘢痕经常横跨整个脊髓节段，阻断脊髓神经传导通路，导致感觉运动功能丧失。

无论是手术还是保守治疗，目前常规的治疗方法对修复脊髓损伤收效甚微。生命科学的发展，让人们看到了治愈脊髓损伤的希望——能不能用“万能”的干细胞，发育出神经元细胞，修复受伤的神经组织？

进入新千年，各国在干细胞治疗上纷纷出招：2009年1月美国食品药品管理局准许用胚胎干细胞分化的少突胶质细胞，进行脊髓损伤而致瘫痪病人的治疗；日本将于2016年开始进行干细胞修复颈髓损伤的临床实验——从两周内受到脊髓损伤的患者体内采集骨髓，从神经等提取“间叶系干细胞”，大量培养之后再通过输液的方式注入患者体内。

2011年，中国科学院开展“干细胞与再生医学研究”战略性科技先导专项，在细胞谱系的建立与发育调控、功能性细胞获得的关键技术、人工组织器官构建、干细胞应用策略4个方面进行综合研究。戴建武是“人工组织器官构建”项目的首席科学家，带领团队致力于研发能否在临床应用的产品。

与美、日等国的研究方向不同，戴建武选择了胶原蛋白支架。戴建武解释说，胶原蛋白是细胞外基质的主要成分，有很好的生物相容性和生物可降解性，被认为是理想的组织损伤修复的支架材料之一。以胶原蛋白为基质的生物支架材料产品已获批用于凝血、烧伤、骨、肌腱、硬脑膜、外周神经等组织损伤修复的临床治疗。

此次手术中植入患者体内的，就是以胶原蛋白为基质的神经再生胶原支架，支架内充满着间充质干细胞。戴建武解释，间充质干细胞最初在骨髓中发现，随后在包括脂肪、滑膜、骨骼、肌肉、肺、肝、胰腺等组织以及羊水、脐带血中分离。这种细胞不仅具有较强的自我更新和多向分化能力，而且还有获取方法简单、体外培养容易、免疫调节作用等特点，同时还能分泌大量神经营养因子。小鼠和大型犬的实验都表明，这种支架能够有效促进脊髓损伤修复。2014年，戴建武团队已经与中国食品药品检定研究院医疗器械检定研究所合作，制订了神经再生胶原支架的产品标准并开展型式检测。

在争议中前行的干细胞研究

在干细胞的研究过程中，争论一直如影随形：胚胎干细胞的取得是否符合科学？干细胞治疗是否能达到预期效果？诱导多功能干细胞是否能取代胚胎干细胞？

然而，这些都抵挡不住公众的热情。“人类胚胎干细胞和人类非胚胎干细胞研究有可能导致更好地理解和治疗许多致残疾病。”2009年，美国总统奥巴马签署的《关于废止干细胞研究禁令》中这样写道。的确，癌症、脊髓损伤、器官衰竭……面对这些“绝症”，有什么比干细胞再生更治本的方法？

科学家们相信，只要管理得当，干细胞研究就能造福人类。在十多年的研究中，戴建武带领研究团队一直致力于再生胶原蛋白支架材料的研发，制备了适合多种组织损伤再生的胶原生物材料。他的团队与南京鼓楼医院合作，利用胶原生物材料结合自体骨髓干细胞修复不孕患者瘢痕化的子宫壁，成功引导子宫内膜再生。2014年7月，世界上第一例在干细胞修复子宫内膜技术下诞生的婴儿在南京呱呱坠地。

从子宫内膜的修复到脊髓神经修复，戴建武和他的团队从未放松。他对未来充满希望：“在将来，通过技术的不断进步，只要有合适的微环境，人体组织都能够进行再生。”

备忘录：

在中国科学院“干细胞与再生医学研究”战略性先导科技专项支持下，戴建武团队与临床专家合作，首创了大鼠及比格犬的长距离脊髓全段缺损的损伤模型，系统研究了神经再生胶原支架及其功能化型式（如结合生长因子或者干细胞）引导神经再生以及损伤脊髓的功能恢复。

研究结果表明神经再生胶原支架及其功能化型式可以有效地抑制脊髓损伤后胶质瘢痕的形成和促进神经的再生。在大动物比格犬的长期观察试验中发现，神经再生胶原支架及其功能化型式可以有效促进动物运动功能恢复包括站立及行走。

戴建武团队2014年初与中检院合作制订了神经再生胶原支架的产品标准并开展型式检测。又与临床医院合作，形成了脊髓损伤临床研究团队，包括技术人员、临床专家、康复专家及心理咨询专家。目前第一批医院已经通过了委员会批准并向卫生主管部门备案。参加医院包括中国武警脑科医院（天津），苏州大学附属第一医院（苏州），解放军总医院第一附属医院（北京）。第一批计划入组病人5-6例，第一例病人已于1月16日在中国武警脑科医院完成手术。

脊髓损伤病人移植结合间充质干细胞的神经再生胶原支架在国际上尚属于首次，第一阶段目的是评估手术安全性并为完善手术方案打下基础。接下来将对病人进行系统康复训练和对进行系统分析。