当中风发生时，时间就是生命。医生必须尽快恢复大脑的血流，才能挽救患者的生命。然而，这一关键的抢救步骤本身却暗藏风险：血流突然回到受损脑区，可能引发新一轮损伤，进一步杀死神经细胞、加剧炎症反应，并提高患者留下长期残疾的可能性。针对这一棘手难题，西北大学的研究人员开发出一种可注射的再生纳米材料，有望在这一脆弱阶段为大脑提供额外保护。
在一项最新的临床前研究中，研究团队在缺血性中风（最常见的中风类型）小鼠模型中，于血流恢复后立即进行了一次静脉注射。这种疗法不仅成功穿越了向来难以逾越的血脑屏障，还能精准到达并作用于受损脑组织。实验结果显示，小鼠的脑损伤明显减轻，且未发现副作用或器官毒性迹象。
相关研究发表在《神经治疗学》期刊上，显示该疗法未来或可作为现有中风治疗的有力补充，通过减少继发性脑损伤并促进恢复，改善患者预后。研究通讯作者之一、西北大学范伯格医学院神经学与病理学副教授 Ayush Batra 表示，目前临床治疗几乎全部集中在尽快恢复血流上，而真正能促进神经元修复、降低后续损伤的方法仍然缺乏。
他说，任何能够在恢复血流后进一步保护神经组织的疗法，都会具有巨大的临床价值，而这项研究为开发此类技术提供了新的方向。
这种注射疗法基于一种名为“超分子治疗肽”的平台技术，由西北大学材料科学家 Samuel I. Stupp 团队开发。早在2021年，该团队就在《科学》杂志上展示过一种被称为“跳动分子”的超分子肽体系，单次注射即可在小鼠严重脊髓损伤模型中促进组织修复，甚至逆转瘫痪。此次研究的突破在于，类似的动态分子不再需要手术或直接注射到中枢神经系统，而是可以通过静脉给药进入大脑。
Stupp 指出，这一成果意义重大，因为它证明了这种再生疗法不仅适用于脊髓损伤，也能拓展到中风模型，并且可以通过全身给药实现。这种能够穿越血脑屏障的递送方式，未来也可能在创伤性脑损伤以及肌萎缩侧索硬化症等神经退行性疾病中发挥作用。
在研究设计上，团队尽量模拟真实的临床情境。缺血性中风约占美国中风病例的80%，通常由血栓阻断脑部血流引起。临床上，医生会通过溶栓药物或介入手术迅速重新开放血管。研究人员先在小鼠体内制造严重的血流阻断，再进行再灌注处理，模拟急诊救治过程。
在随后的七天观察期内，小鼠未出现明显的免疫排斥或毒性反应。通过实时活体成像等先进技术，研究人员确认治疗分子确实聚集在中风损伤区域。与未接受治疗的小鼠相比，注射“跳动分子”的小鼠脑组织损伤更轻，炎症反应明显减少，过度且有害的免疫反应也得到了抑制。
研究人员认为，这种疗效来自材料同时具备的抗炎和促进再生特性。血管突然再通时，大量有害分子会被释放到血液中，对脑组织造成二次冲击，而这些动态分子能够抵消部分炎症影响，并为神经网络修复提供支持。
“跳动分子”的核心优势在于其高度动态的分子行为。通过调控分子集体运动，这些材料能够更有效地激活不断变化的细胞受体信号，从而促使神经细胞自我修复。例如，它们可以刺激轴突再生，帮助神经细胞重新建立连接，恢复信息传递能力。这种重建能力被称为神经可塑性，是大脑和脊髓在受损后恢复功能的关键。
在以往针对脊髓损伤的研究中，这种分子被注射后会迅速形成类似细胞外基质的纳米纤维网络，为组织再生提供支架。而在此次研究中，科学家降低了分子的浓度，使其在血液中不易引发凝血，同时更容易穿越血脑屏障。研究人员发现，一旦足够数量的分子进入脑组织，它们仍能在局部重新组装，形成发挥疗效所需的结构。
Batra 指出，血脑屏障长期以来一直是神经系统药物开发的最大障碍之一。值得注意的是，在中风再灌注后，受损区域的血脑屏障会短暂变得更加通透，这为治疗介入创造了宝贵窗口期。结合更易穿越屏障的动态肽分子，治疗成功的可能性被显著放大。
研究团队表示，下一步仍需评估该疗法是否能带来更长期的功能改善。例如，许多中风患者在发病一年内会出现明显的认知能力下降，这一问题是否能通过新疗法得到缓解，还有待进一步研究。未来，科学家还计划在治疗肽中加入更多再生信号，以期获得更强、更持久的修复效果。
本文译自：medicalxpress .由olaola编辑发布