目前，已有多种支架材料如聚乙酸、胶原、壳聚糖等应用于脊髓损伤修复的研究中，如何能将现有的生物材料加以改造使之能更加智能地调控细胞行为、改善损伤部位微环境一直是该领域的研究热点。
已有研究证实，宏观结构对脊髓损伤后的神经再生有重要的影响，与传统的管状结构相比，开放的支架材料更适于成熟的神经纤维在损伤区纵向延伸；此外，多通道导管的微结构对其功能至关重要，增加导管的通道密度和孔隙度，可以增大细胞浸润，促进轴突再生。然而，过度的细胞浸润和堆积在支架内往往导致胶质和纤维瘢痕的形成，成为阻碍轴突再生的物理屏障和抑制因子载体，因此通过设计具有合适微/纳米结构的神经导管来调控浸润细胞的数量与类别显得尤为重要。
脊髓损伤后，损伤部位巨噬细胞/小胶质细胞的活化和积累往往导致继发性损伤，包括神经元死亡、星形胶质细胞增生和胶质瘢痕形成，最终损伤内源性或外源性神经干细胞的迁移分化等积极的生物学过程。中山大学的全大萍教授团队在前期研究中，发现纳米纤维聚乳酸(L-乳酸，PLLA)支架在体外实验中可以通过影响巨噬细胞活性和炎症因子分泌而减弱炎症反应。此外，团队利用PLLA材料设计了梯式(LNCs)与纳米纤维(NNCs)两种神经导管，其中NNCs管壁的纳米结构模拟了细胞外基质中的部分纳米结构，在缺乏神经生长因子的情况下，相较于LNCs能更好地促进神经干细胞向神经元分化且限制了细胞的粘附。
在本研究中，作者将两种神经导管移植入大鼠脊髓全横断模型中（如图），作者发现与未处理组相比，由于材料具有良好的渗透性、微纳结构与较高的孔隙率，NNCs组能引导轴突定向生长与神经干细胞迁移募集（但并未观察到其分化，作者认为可能还需要联合生长因子共同发挥作用）；由于具有相似的孔隙率，LNCs与NNCs植入组巨噬细胞与小胶质细胞等炎症细胞浸润均受到抑制，但由于微观结构不同，NNCs植入组在通道内的星形胶质细胞与炎症细胞显著少于LNCs组。此外，NNCs神经导管植入组相较于LNCs神经导管植入组有效的抑制了胶质瘢痕与组织空斑的产生，这同样将有利于神经轴突的定向生长。
该研究于近期发表于ActaBiomatierialia杂志，对“哪些微观结构能够更好的影响炎症细胞的迁移和失活，以及内源性干细胞的募集并引导轴突定向生长”这一科学问题进行了探讨，有较大的应用前景。
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编辑：李佳音
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