济南大学王金刚/孙春辉，最新BMEMat：神经元分化和组织工程策略在中枢神经系统损伤修复中的应用

【背景】中枢神经系统（CNS）损伤，比如严重脑外伤、脊髓损伤，常常会导致瘫痪、失语、认知障碍等，不仅给病患带来了病痛折磨和沉重的心理打击，也让家庭背负了长期陪护和经济压力。然而传统的手术与康复手段治疗效果有限，难以实现神经功能的根本性重建。随着再生医学的快速发展，神经组织工程成为最具前景的治疗方向。中枢神经系统的修复不再局限于简单的康复或手术治疗，而是致力于在损伤处营造一个功能性的神经微环境，引导神经再生。济南大学王金刚团队与山东大学齐鲁医院刘超团队合作，基于神经元分化和组织工程在中枢神经系统中的应用，在BMEMat上发表了题为“Neuronal differentiation and tissue engineering strategies for central neurous system injury repair”的综述性文章。该综述从组织工程的三要素出发，总结了神经组织工程在中枢神经系统损伤中的应用。

【本文亮点】

1.本文详细介绍了从经典的胚胎干细胞、神经干细胞、间充质干细胞（来自骨髓、脂肪、脐带）再到在未来具备潜力的牙髓干细胞等各类种子细胞的来源、分化潜能、优劣势以及他们在中枢神经系统修复过程中的应用。

2.本文从传统的化学因子、生物诱导因子到更加前沿可控的物理诱导信号（导电、磁电、压电和光电），揭示了如何更加精准、更安全地诱导干细胞向神经元方向分化，达到治疗中枢神经系统疾病的目的。

3.本综述重点介绍了导电、压电、磁电、光电等新一代功能支架材料。与传统的支架材料不同，新一代支架材料将外界的物理刺激转化为可调控的电信号，从而实现对神经再生的无线诱导。避免了传统支架材料产生的手术创伤和感染风险。

【图文导读】

图1：神经组织工程的分类

图4：电刺激在中枢神经系统中修复的应用

【总结与展望】

本综述以功能化生物支架材料为“基地”，结合合适的“种子”细胞，并利用材料自身的理化特性（如导电、压电）或相关的诱导因子，在中枢神经损伤部位创造一个功能性、可促进再生的微环境。

但是目前支架材料在中枢神经系统修复方面仍面临着三大关键挑战：

1.提升材料在体内的生物相容性与可控制的降解能力；

2.实现对不同损伤的精准调控；

3.确保新生神经网络的功能性整合等。

在未来，神经组织工程在中枢神经系统修复领域将朝着多学科深度融合的方向发展，与材料科学、基因编辑与人工智能技术交叉应用，推动神经修复从实验室研究走向临床治疗，为中枢神经系统损伤患者带来真正的希望。