可注射微组织可保护坐骨神经切断大鼠的肌肉功能

研究人员设计了第一个可注射的微组织，其中包含包裹在保护组织中的运动和感觉神经元，称为组织工程神经肌肉界面（TE NMIs）。TE-NMI神经元为遭受神经损伤的大鼠的肌肉提供轴突来源，并在受损神经再生时“照顾”肌肉以防止退化和功能丧失。

　　

研究人员切断大鼠的坐骨神经，给它们注射TE-NMI或没有任何神经元的显微组织。在接受TE-NMI的小组中，研究人员能够用电刺激被TE-NMI“看管”的神经残端，并记录下组织植入5个月后的肌肉反应。对照组未检测到肌肉反应。

“每年有成千上万的病人接受神经损伤修复手术，即使外科医生做了完美的手术，他们也不能使轴突的再生速度超过一个月大约一英寸。对于上臂或上肢的神经损伤，再生可能需要数年时间;然而，连接肌肉和肌肉本身的通路将在6到12个月后不可挽回地退化，导致运动和感觉功能的永久性丧失，”资深作者D. Kacy Cullen博士说，他是神经外科副教授。“通过增加患者轴突重新连接肌肉的时间窗，这项研究有可能在不造成进一步损伤的情况下提高患者的康复程度。”

例如，遭受臂丛神经损伤(神经根撕裂伤，神经被拉离脊髓)的患者可能恢复肘关节功能，但可能永远无法恢复手部功能。在这些情况下，神经外科医生通常会将手部附近的一条健康神经切开，然后重新引导它，刺激手部肌肉以恢复部分功能，同时神经重新生长。研究人员表示，te - nmi可能会做得更彻底，而不必损害病人健康的神经。

“与宾夕法尼亚大学神经中心的临床医生密切合作，我们确定了一种潜在的手术模式，这将对他们和他们的病人最有帮助，”第一作者Justin Burrell博士说，他是神经外科和转化医学与治疗研究所的博士后研究员。“更重要的是，随着我们继续测试和重申我们的发现，我们将继续与神经中心合作，以确保我们的研究为他们提供所需的技术，为患者提供最好的护理。”

本研究主要由美国国防部(W81XWH-16-1-0796, W81XWH-19-1-0867)、美国国立卫生研究院(R44-NS108869, TL1-TR001880)和退伍军人事务部(I01-BX003748)支持。

Journal Reference:

1. Justin C. Burrell, Suradip Das, Franco A. Laimo, Kritika S. Katiyar, Kevin D. Browne, Robert B. Shultz, Vishal J. Tien, Phuong T. Vu, Dmitriy Petrov, Zarina S. Ali, Joseph M. Rosen, D. Kacy Cullen. Engineered neuronal microtissue provides exogenous axons for delayed nerve fusion and rapid neuromuscular recovery in rats. Bioactive Materials, 2022; 18: 339 DOI: 10.1016/j.bioactmat.2022.03.018