News | “脑修复凝胶”入选2025生命科学十大进展！开创卒中治疗“主动再生”新范式

2025年12月9日，中国科协生命科学学会联合体公布的“中国生命科学十大进展”中，一项突破性研究引发全球关注——首都医科大学/北京航空航天大学李晓光团队联合上海华山医院毛颖、陈亮团队、北京协和医院包新杰及暨南大学苏国辉院士等，研发的bFGF-壳聚糖“脑修复凝胶”，首次实现了缺血性脑卒中后“内源性神经再生与功能重建”，将卒中治疗从传统“被动神经保护”推向“主动组织再生”的全新阶段。相关研究成果已发表于《生物活性材料》（Bioactive Materials, 2025, 46: 386-405），为中枢神经系统损伤修复提供了原创性中国方案。

缺血性脑卒中是成年人致死致残的首要原因，其核心病理特征是局部脑组织缺血缺氧导致神经元大量坏死，形成缺乏血管营养和细胞外基质的卒中腔，最终引发不可逆的感觉运动功能障碍。传统治疗策略聚焦于保护梗死周边半暗带的残留神经和血管，却无法替代已坏死的神经元与血管网络，难以实现功能性修复。如何重建卒中区域的神经组织与循环系统，成为全球卒中治疗领域的核心难题。

研究通过动物模型（C57BL/6J小鼠、Wistar大鼠）系统验证，bFGF-壳聚糖凝胶通过以下核心机制实现脑功能修复，所有结论均得到形态学、电生理学及活体成像证据支持：

血管再生：重建循环支持体系

凝胶显著促进血管内皮细胞增殖，在卒中腔内形成功能性血管网络（BrdU+/GluT1+双阳性细胞增多），并成功整合入宿主 vasculature（Lectin标记验证）。激光散斑成像显示，卒中区域脑血流恢复至假手术组的85%，远超单纯壳聚糖凝胶组（61%）和卒中对照组（39%），为神经再生提供了必需的营养供应。

神经再生：激活内源性“干细胞库”

凝胶激活SVZ区域的神经前体细胞（NPCs），促进其向卒中腔定向迁移，并分化为成熟神经元——包括皮层浅层（SATB2+）和深层（CTIP2+）特异性神经元，以及抑制性γ-氨基丁酸（GABA）能神经元和兴奋性钙调蛋白依赖性激酶Ⅱα（CamKⅡα）谷氨酸能神经元，再现了正常皮层的细胞类型与层状结构特征。

突触形成与环路重建：构建功能连接

PET/CT成像（[¹⁸F]SDM-8 tracer）显示，卒中腔内突触囊泡糖蛋白2A（SV2A）表达显著升高，提示突触密度增加；电镜观察证实新生神经元形成典型轴突-树突突触结构，且通过MED64多电极阵列记录验证，这些突触可介导AMPA受体依赖的电信号传递。进一步通过逆行示踪病毒（AAV2/9-hSyn-mCherry）证实，新生神经元能接收来自对侧运动皮层的长距离纤维投射，成功整合入宿主神经环路。

抗炎微环境：抑制损伤性炎症反应

凝胶显著降低梗死周边皮层的小胶质细胞（IBA1+）密度，通过Sholl分析显示，小胶质细胞分支复杂度恢复，从活化的肥大状态转变为静息表型，减少了细胞毒性物质释放，为神经再生营造了稳定的微环境——这一效应部分得益于壳聚糖本身的抗炎活性。

行为学与电生理学改善

在圆筒实验、网格行走测试和握力测试中，凝胶处理组小鼠从卒中后35天开始出现显著功能恢复，63天时受损前肢使用率接近假手术组（45.68% vs 50.55%），握力恢复至正常水平的72.37%。运动诱发电位（MEP）记录显示，刺激卒中腔区域可诱发对侧肱二头肌反应，振幅达142.60±11.25 μV，证实运动传导功能重建。

因果关系验证

通过两种特异性干预实验明确修复机制：① 注射破伤风毒素轻链（TeLC）沉默卒中腔突触功能，显著阻断凝胶介导的功能恢复，证实突触形成是功能改善的关键；② 利用Nestin-CreERT2-DTA小鼠清除Nestin谱系细胞后，凝胶诱导的神经再生与功能恢复被抑制，证明SVZ来源的内源性神经前体细胞是新生神经元的核心来源。

目前该技术已在多家权威医院开展临床试验，初步验证了颅内注射的安全性与可行性。与传统治疗相比，该方案具有以下优势：① 无需跨越血脑屏障，直接作用于病变部位；② 激活内源性再生，避免外源性细胞移植的免疫排斥风险；③ 材料可降解，无长期残留隐患。

世界卒中组织候任主席Craig S. Anderson教授评价：“该技术为中枢神经损伤修复提供了新思路。”除脑卒中外，该策略对帕金森病、阿尔茨海默病等中枢神经损伤类疾病的治疗具有重要借鉴意义，有望推动相关领域的再生医学研究进入新阶段。这项入选“中国生命科学十大进展”的原创成果，不仅实现了卒中治疗范式从“被动保护”到“主动再生”的跨越，更彰显了我国在生物材料与神经再生交叉领域的国际领先地位。随着临床试验的深入推进，bFGF-壳聚糖“脑修复凝胶”有望为全球数千万卒中患者带来功能重建的新希望，为中枢神经系统疾病的治疗开辟前所未有的新路径。