我国学者在血管类器官促进缺血性脑卒中血管重建及神经再生研究方面取得进展
图 NEBM仿生基质协同血管类器官促进缺血性脑卒中区域血管重建及神经再生
在国家自然科学基金项目(批准号:82230073、32000966)等资助下,陆军军医大学朱楚洪教授、李英豪副教授等,在血管类器官促进缺血性脑卒中血管重建及神经再生研究方面取得进展。研究成果以“非膨胀型可生物降解基质促进血管类器官发育,助力缺血性脑卒中的神经血管修复与功能恢复(Nonexpansive biodegradable matrix promotes blood vessel organoid development for neurovascular repair and functional recovery in ischaemic stroke)”为题,2025年11月3日在线发表于《自然·生物医学工程》(Nature Biomedical Engineering)杂志。论文链接:https://doi.org/10.1038/s41551-025-01550-1。
缺血性脑卒中具有高致残率与致死率,现有的临床早期再通手段存在救治窗口窄,及再灌注损伤、血管再狭窄和脑组织侧支循环建立不足等问题,严重影响患者神经功能预后与长期生存质量。基于组织工程的血管重建可在亚急性期及之后持续作用于卒中区域,诱导新生血管形成与微循环恢复,为神经修复提供了新途径。然而,在空间受限的卒中病灶腔内,传统植入物无法同时提供抗溶胀支撑与利于组织生长的内部空间,影响高效血管重建。
针对上述瓶颈,该研究团队以透明质酸和丝素蛋白作为骨架材料,修饰精氨酰-甘氨酰-天冬氨酸黏附肽和基质金属蛋白酶敏感降解肽,开发出非膨胀型可生物降解基质(NEBM)水凝胶。此材料具有在湿态环境中抗溶胀、降解行为与血管发育进程相协调的特性。与传统基质材料相比,在NEBM中构建的血管类器官血管网络更密集,动脉标志物表达也更成熟。单细胞RNA测序与转录组分析表明,NEBM通过调控基质刚度与力学信号转导,有效促进了血管类器官的结构完整与功能成熟。在缺血性脑卒中动物模型中,搭载血管类器官的NEBM移植后,能够支持血管类器官在梗死区定植,与宿主血管系统整合并加速功能性血管网络重建,从而改善局部缺血状态,促进宿主神经细胞向血管类器官内浸润并激活内源性神经修复。缺血性脑卒中小鼠在治疗后2周即表现出运动功能改善,至12周时仍可见持续血管新生与轴突长入,表明该治疗策略具有长期稳定性(图)。
该研究通过仿生基质设计实现了用合成水凝胶支撑的血管类器官移植治疗缺血性脑卒中,为克服颅内复杂微环境下的神经再生难题提供了新策略。
转自:国家自然科学基因委员会
原文链接:
https://www.nsfc.gov.cn/p1/3381/2825/100104.html