用凝膠處理過的小鼠部分脊髓，其中紅色部分為再生的神經纖維。圖片來源：Samuel I. Stupp
如何讓癱瘓小鼠恢復行動能力？也許只需一針注射劑。美國西北大學教授Samuel Stupp和同事創造了一種模仿細胞周圍基質的自組裝凝膠，將其注射在癱瘓小鼠脊髓損傷部位，4周后，小鼠便能夠再次行走。
Stupp等人在近日發表于《科學》的論文中指出，他們創造的這種由蛋白質單元構成的單體材料，可在水中自組裝成長鏈（即超分子纖維），被注射到后腿癱瘓的小鼠脊髓中后，這些纖維會在損傷部位形成凝膠，提供有助于細胞生長的支架，并產生刺激神經再生的信號。
研究人員在76只小鼠受到損傷的1天后，給這些癱瘓小鼠注射了凝膠或鹽溶液制成的安慰劑。他們發現，凝膠能使癱瘓小鼠在注射后4周內行走，而使用安慰劑的小鼠則不能恢復行走能力。
進一步的研究發現，這種凝膠有助于神經元的再生，并減少損傷部位瘢痕組織（通常會對再生產生障礙）的數量。此外，這種凝膠還能促進血管生長。
研究人員用兩種方法評估了小鼠行走能力。首先，針對治療后小鼠的腳踝運動能力、身體穩定性等要素，研究人員進行了評定，發現凝膠治療小鼠得分是安慰劑治療小鼠得分的3倍。
其次，通過將小鼠后腿浸在有色染料中，并使其穿過鋪有白紙的狹窄跑道，研究小組評估了小鼠的行走能力。測試結果表明，凝膠治療增加了小鼠步幅的寬度和長度。
Stupp解釋道，這種凝膠的再生效應通過短氨基酸序列附著在單體蛋白質末端得以實現。這些序列產生再生信號，并由脊髓細胞表面的受體接收。
通過改變這些蛋白質單體的非信號部分，研究小組發現，提高分子進出較大纖維結構的能力可使信號與細胞上更多的受體結合，從而促進癱瘓小鼠恢復。這種讓分子“舞動”的方法可逆轉癱瘓并修復嚴重脊髓損傷后的組織。
治療完成后，注射劑在12周內即可生物降解為細胞營養物質，然后完全從體內消失，無明顯副作用。這是研究人員首次通過改變化學結構以控制分子的集體運動，從而提高治療效果。
（徐銳）
相關論文信息：
https://doi.org/10.1126/science.abh3602
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