6日，中国工程院院士顾晓松团队与天津大学明东教授团队发布了一项历时十余年攻关的科研成果——“程序可控缓释仿生脊髓移植物”。该成果在全球首次利用组织工程五要素与仿生组织工程神经理论创新，在脊髓损伤的实验小鼠上有效实现了运动、感觉、膀胱和肌肉四个维度的综合功能恢复，其中运动恢复成功率高达98%，其余功能恢复成功率均超过90%。

这一突破为人类脊髓损伤修复与功能重建的临床应用开辟了创新性治疗路径，标志着我国在脊髓损伤仿生修复领域迈出了从理论到应用的关键一步。

脊髓损伤修复是重大挑战

脊髓损伤修复与功能重建一直是人类科学技术发展面临的重大难题，是神经科学、材料科学、生命科学与医学领域的重大前沿课题。脊髓损伤导致感觉和运动功能丧失，致残率极高，患者往往终身瘫痪，生活质量严重受损，同时也给家庭和社会带来沉重的经济与照护负担。

据统计，全球累计脊髓损伤病例已超过1540万例，预计到2050年每年新增病例将达42.26万例。在我国，交通事故、高处坠落、地质灾害等是脊髓损伤的主要致伤原因，此外还有部分肿瘤患者因手术或肿瘤压迫导致脊髓损伤。据顾晓松介绍，脊髓损伤不同于四肢骨折，骨头可以愈合，但神经一旦受损，其再生能力极为有限，损伤部位以下的感知和运动功能即告丧失。

长期以来，脊髓损伤的临床治疗手段主要局限于康复训练、干细胞注射、单一材料移植甚至电击刺激，这些方法均未能实现真正的神经再生与功能重建。全球范围内，相关研究大多停留在细胞或分子层面的观察，尚未有能够综合恢复运动、感觉、膀胱控制和肌肉功能的成熟方案。顾晓松团队此次的突破，正是基于对脊髓损伤后病理动态过程的深刻理解，以及对组织工程理论的创新性发展，让中国团队在该领域率先迈出了一步。

五大模块实现精准修复

顾晓松院士自1995年起即开始从事神经再生研究。2015年，顾晓松当选中国工程院院士，其团队是全球首个将壳聚糖人工神经移植物应用于临床的团队，也是首个实现人工神经研究临床转化的团队，被国际同行誉为“组织工程神经转化医学的开拓者”。

此次发布的“程序可控缓释仿生脊髓移植物”，是团队在传统组织工程支架材料、种子细胞、生长因子等“三要素”的基础上，创新性地提出“五要素”理论后的集成性成果。该理论将“再生微环境”和“细胞基质”纳入核心要素，强调血管化、细胞外基质重塑以及因子的时空缓释对再生的关键作用。

团队成员周松林教授说：“我们这种仿生移植物，利用干细胞培养提取的细胞基质，结合微流控技术和三维打印工艺，制备成具有特定凹槽、间隙和深度的纳米级支架。支架内部嵌合了四种不同释放周期的神经营养因子微球，分别对应脊髓损伤后炎症调控、细胞增殖、轴突导向和突触形成的不同阶段，实现了‘程序可控’的缓释调控。”

和传统治疗方式的单一化手段相比，这次公布的研究成果从不同维度、不同时间对脊髓损伤病灶开展有效“攻坚”，让脊髓损伤治愈出现希望。此外，因为仿生移植物本身具有的高度生物相容性，移植物植入体内后根据病理进程逐步降解，避免了传统高分子材料在体内引发炎症或其他不良反应的弊端。

在小动物实验中，移植该材料的200余只脊髓缺损小鼠在三个月内后肢运动功能显著恢复，能够正常跑动；而对照组的脊髓缺损小鼠则终身瘫痪，后肢肌肉萎缩，膀胱扩张无法排尿，需人工辅助。团队在读博士栾成成说：“通过组织学分析发现，移植组小鼠的损伤部位瘢痕形成明显减少，大量再生的神经纤维和新生血管贯穿缺损区，膀胱壁肌肉恢复正常收缩功能，股四头肌等后肢肌肉未出现萎缩。四个维度的功能恢复率均保持在90%以上，其中运动恢复成功率高达98%。”

2至3年有望进入临床试验

6月26日，中国工程院院刊Engineering在线版刊登了该团队的文章。根据权威查新系统报告，该成果被评价为“首次在脊髓损伤动物模型中实现了综合功能修复”。

与许多前沿技术不同，顾晓松团队从一开始就将“老百姓用得起”作为研发的核心目标之一。“这项成果完成脊髓损伤修复从0到1的原始创新，正在迈向临床转化的1到10阶段。” 顾晓松说，团队将持续深耕再生医学领域，加速推动实验室技术落地临床，让饱受瘫痪折磨的患者早日实现重新站立、自主生活的心愿，为全球神经损伤疾病治疗提供中国原创方案。据悉，如果后续大动物实验顺利，该产品有望在2至3年内进入临床试验阶段。

除了脊髓修复，该仿生移植物还具有广阔的应用前景。顾晓松说：“未来，我们这项技术和思路还将尝试应用于骨修复材料、人造血管、心脑血管支架等领域，为组织工程和再生医学的未来发展提供支撑。”

2022年，中国工程院和国家自然科学基金委员会发布2022年度“中国工程科技未来20年发展战略研究”子领域项目清单中，由顾晓松任负责人的《面向2040年的中国脑机接口、脑机交互与脑机智能发展探究路径》项目位列其中。而该项目中就涉及这次公布成果中的部分核心技术。

讲到动情时，顾晓松说：“我们站在科学前沿，论文要写在祖国大地，成果要让老百姓真正受益。”这不仅是一位科学家胸怀家国、深耕实干的使命担当，更是以他为首的这群科研工作者锚定为民初心、矢志科技报国的真实写照。期望这群在神经再生领域探索的团队成员，早日将这一创新技术应用于临床，为健康中国和科技强国建设贡献力量。