深圳晚报 2019-03-27
深晚报道|探索脊髓损伤新疗法!邓宇斌教授团队获广东省科技进步奖二等奖
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脊髓损伤是一种危害严重、致残率很高的脊柱外科疾病,如何促进脊髓损伤后神经功能的恢复是医学界的难题。3 月 27 日,邓宇斌教授团队《脊髓损伤修复新疗法的研究及术中电生理监测的应用》课题获得广东省科技进步奖二等奖。这一成果已投入临床使用,为脊髓损伤病人的治疗和康复带来了福音。

据了解,邓宇斌现为中山大学附属第七医院教授、博士生导师、研究员,曾任中山医学院病理生理学教研室主任、教授、博士生导师,中山大学附属第一医院转化医学中心实验室创建者、副主任、教授、博士生导师。

破天荒用猴子做实验

研究者们往往通过切断大鼠脊髓,来进行人类脊髓损伤修复的相关研究,而极少使用猴子作为研究对象。然而,2008 年,邓宇斌教授团队不仅用大鼠做实验,还破天荒地将猴子作为研究对象进行实验。

" 我们在中山大学北校区养了十多只恒河猴,每天像对自己的孩子一样悉心照料。" 邓宇斌教授回忆起那段与猴子朝夕相处的时光:" 猴子不喜欢我们的白大褂,我们就穿着便服,这样才能和他们更亲近。"

做科研不仅要敢于试错,还要有迎难而上的决心,这也是邓宇斌教授团队所具备的优良品质。猴子作为灵长类动物,相比大鼠与人类相似度更高,在研究中更具有指导意义。但同时,猴子在饲养和实验上的操作难度更大,经济成本更高,因此以往研究者们极少使用猴子来做实验。

幸运的是,他们的期待并没有落空。在恒河猴模型上进行干细胞移植治疗脊髓损伤后,团队观察到了新生神经的生长和功能恢复,这个结果比大鼠模型更加具有指导意义。这一成果被国内外专家引用达到八十多次,为该领域研究者提供了坚实的实验基础。

首次使用 Gd-DTPA 造影剂标记骨髓间充质干细胞

移植骨髓间充质干细胞到受伤的脊髓中是研究脊髓损伤修复的重要一步,而用标记物追踪干细胞的迁移和转化则可以观察脊髓修复的程度和效果。

研究者通常使用荧光标记并追踪骨髓间充质干细胞。这种方法需要先将实验对象杀死,再做病理切片观察,不利于持续地对实验对象进行观察,增加了实验成本和操作难度。也有研究者采用铁合成的造影剂进行标记,但铁对实验结果有干扰。

在日新月异的生物医学领域,跨学科已经成为了研究者们在课题中取得突破的重要思路。经过与放射科专家沈军教授的反复探讨与交流,邓宇斌教授利用交叉学科创新思维,决定用 Gd-DTPA 造影剂代替荧光标记骨髓间充质干细胞,而他们是国内外第一个使用这种方法的团队。

改进合成的 Gd-DTPA 造影剂标记到骨髓间充质干细胞后,团队把干细胞打到实验对象体内,再用 MR 检测移植的干细胞在脊髓损伤模型上的迁移和分化。实验发现,这种标记物不仅可以正确追踪干细胞,而且在安全指数、信号强度、持续时间上都更有优势,同时还无需杀死实验对象,非常适合运用在出血动物模型中。

不只做加法,还要做减法

脊髓损伤后,人体的 Lingo-1 基因会产生抑制因子,继而产生角质疤痕,很大程度上阻碍了脊髓神经的再生。脊髓神经难以生长和延伸,则脊髓功能就无法恢复。

在以往的研究中,研究者们以 " 加法 " 的思维,往脊髓中移植进神经细胞以替代死亡的神经元。这一招虽然有效,但这就像往一个漏水的木桶里不断加水一样,治标不治本。

而团队转变思维,在移植神经元的同时,做起了 " 减法 "。他们把目光放在阻碍脊髓神经再生的 " 元凶 " —— Lingo-1 基因上,将最新的 Lingo-1sh RNA 注射到脊髓损伤部位,让 Lingo-1 基因沉默,从而影响抑制因子的产生,显著改善了脊髓神经再生受抑制的现象,从而促进了脊髓神经的再生和功能的恢复。这一方法,也进一步揭示了脊髓损伤的修复机制。

Lingo-1sh RNA 新在哪呢?邓宇斌教授介绍,以往使用的基因载体都是病毒,病毒的序列也会加进去,有一定风险。此次用了纳米基因载体,同时以生物材料温敏性水凝胶作为生物支架,不仅更加安全,而且转化效率更高,更快扩散到脊髓中。

运用电生理监护保护术中脊髓神经不受损伤

十年来,团队的课题经过动物实验和临床试验阶段,其成果已经运用到实际临床中,为脊柱损伤和脊柱侧弯病人进行治疗,目前在广州和东莞几家合作医疗单位推广使用。

在临床操作中,专家采用了电生理监护技术。邓宇斌教授说,做骨科手术时候最怕 " 惊动 " 到脊髓神经,甚至可能伤及脊髓神经。通过电生理监护,就可以实时通过检测神经中的电流波动,从而避免伤到神经,减少手术风险。不仅如此,还可以为病人减少医疗费用,减少并发症,有很好的效益,这是团队课题能获奖的一个重要因素。

深圳晚报记者 周倩 通讯员 李艾琳

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脊髓损伤 基因 中山大学
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