生物支架聯(lián)合嗅鞘細(xì)胞移植治療脊髓損傷的研究進(jìn)展

郭 棟,楊于冰,賀西京，李嘉熙,譚清華,劉東藩,常素娥

(西安交通大學(xué)第二附屬醫(yī)院骨二科,西安 710004;*通訊作者,E-mail:xijing_h@vip.tom.com)

脊髓損傷(spinal cord injury，SCI)時(shí)，神經(jīng)元受到原發(fā)性機(jī)械性損傷，繼發(fā)性引起炎癥反應(yīng)、脂質(zhì)過(guò)氧化、局部缺血、自由基產(chǎn)生、神經(jīng)膠質(zhì)瘢痕形成和軸突脫髓鞘等，嚴(yán)重抑制了神經(jīng)功能的恢復(fù)和軸突再生[1]。SCI的大量研究已經(jīng)證明，移植到受傷脊髓中的嗅鞘細(xì)胞(olfactory ensheathing cells，OECs)能夠促進(jìn)軸突的再生[2]。OECs是一種特殊的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，兼有星形膠質(zhì)細(xì)胞、少突膠質(zhì)細(xì)胞和施萬(wàn)細(xì)胞等的多重功能，其神經(jīng)修復(fù)能力優(yōu)于其他類型膠質(zhì)細(xì)胞，同時(shí)表現(xiàn)出向損傷區(qū)遷移的作用，具有促進(jìn)軸突再生，重建神經(jīng)環(huán)路的能力。OECs還具有分泌神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子，刺激髓鞘再生和吞噬作用。這些OECs的生物學(xué)特性使其在治療SCI中應(yīng)用廣泛[3]。

細(xì)胞移植可以促進(jìn)支架整合和提高損傷神經(jīng)再生潛能。生物支架可以創(chuàng)造適合細(xì)胞遷移和分化的三維環(huán)境和為細(xì)胞遞送營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，同時(shí)橋接受傷的脊髓，在結(jié)構(gòu)和化學(xué)上支持軸突再生，最終改善患者生活質(zhì)量[4]。生物支架聯(lián)合OECs的治療策略已取得一定進(jìn)展。本文針對(duì)生物支架聯(lián)合OECs在SCI修復(fù)中的研究進(jìn)展進(jìn)行闡述，展示了OECs聯(lián)合生物支架治療SCI的發(fā)展趨勢(shì),并對(duì)目前存在的問(wèn)題進(jìn)行了討論。

1 OECs的生物學(xué)功能

越來(lái)越多的研究表明，OECs可以促進(jìn)軸突再生和重建神經(jīng)回路，最終實(shí)現(xiàn)SCI功能恢復(fù)。同時(shí)，OECs還可以分泌神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子等發(fā)揮神經(jīng)保護(hù)作用。OECs的遷移特性、再髓鞘化和免疫調(diào)節(jié)作用也越來(lái)越被重視。OECs具有以下生物學(xué)功能[2,5]：①神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)作用：OECs移植到SCI損傷區(qū)后能夠提供大量的神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)分子。有文獻(xiàn)報(bào)道OECs可以分泌腦源性神經(jīng)生長(zhǎng)因子、神經(jīng)生長(zhǎng)因子-3等，可有效促進(jìn)神經(jīng)元存活和軸突延伸，實(shí)現(xiàn)損傷區(qū)的長(zhǎng)距離跨越[5]。②調(diào)節(jié)炎癥反應(yīng)：首先OECs可以吞噬壞死神經(jīng)碎片改善局部炎癥微環(huán)境，同時(shí)OECs移植可以促進(jìn)白細(xì)胞介素4和白細(xì)胞介素13等抗炎細(xì)胞因子表達(dá)，抑制白細(xì)胞介素6和腫瘤壞死因子-α等炎癥因子的表達(dá)，從而促進(jìn)神經(jīng)元存活和神經(jīng)軸突延伸。③遷移作用：OECs可以實(shí)現(xiàn)在損傷區(qū)的縱向和橫向遷移，而不受膠質(zhì)瘢痕的阻礙。更吸引人的是，OECs可以通過(guò)伴隨神經(jīng)軸突的生長(zhǎng)而實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)距離遷移，OECs的遷移特性可能在中樞神經(jīng)損傷后神經(jīng)纖維再生中起關(guān)鍵作用。④再髓鞘化：SCI后的中樞神經(jīng)軸突通常不能延伸并與靶細(xì)胞重新連接，但移植的OECs可以與新生軸突進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)髓鞘的再形成。⑤異質(zhì)性：OECs通常從嗅球或者嗅黏膜提取，而不同來(lái)源的OECs在體內(nèi)移植后的神經(jīng)保護(hù)和神經(jīng)再生過(guò)程中發(fā)揮不同的作用。充分發(fā)揮不同來(lái)源OECs的優(yōu)勢(shì)和生物支架聯(lián)合應(yīng)用為治療SCI提供了新的路徑。

2 天然聚合物生物支架聯(lián)合OECs治療SCI

天然聚合物生物支架通常能與受傷的脊髓良好整合，不會(huì)引起劇烈的炎癥反應(yīng)。此外，天然聚合物可以很好地模擬脊髓本身的微環(huán)境。已經(jīng)用于OECs移植治療SCI的天然生物材料有膠原蛋白、纖維蛋白、絲素蛋白、海藻酸鹽、殼聚糖等。OECs聯(lián)合天然聚合物生物支架治療SCI的相關(guān)研究見(jiàn)表1[6-14]。

2.1 膠原蛋白

膠原蛋白是細(xì)胞外基質(zhì)蛋白的最大組成部分。明膠來(lái)源于膠原蛋白水解，并含有精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸等基序。與不含明膠的水凝膠相比，將明膠混合到聚合物中可促進(jìn)軸突延伸，還為脊髓背根神經(jīng)節(jié)提供了更高的黏附力。據(jù)報(bào)道，負(fù)載神經(jīng)干細(xì)胞的膠原支架在T8 SCI大鼠模型中還可促進(jìn)神經(jīng)再生和運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)[15]。同時(shí)，膠原蛋白已被用于負(fù)載OECs的復(fù)合支架，表現(xiàn)出促進(jìn)OECs的附著、增殖和減少細(xì)胞的凋亡[11]。

表1 OECs聯(lián)合天然聚合物生物支架治療脊髓損傷的實(shí)驗(yàn)研究

2.2 纖維蛋白

纖維蛋白是一種纖維狀和非球狀蛋白，已被廣泛用作神經(jīng)組織工程研究中的生物支架[16]。含有神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子-3的纖維蛋白支架在SCI后2周接受延遲治療后促進(jìn)神經(jīng)纖維再生[17]。在另一項(xiàng)研究中，纖維連接蛋白在脊髓半切模型中被證明支持再髓鞘化和軸突生長(zhǎng)[18]。體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示基于纖維蛋白的生物支架可以促進(jìn)OECs黏附、增殖和延展，同時(shí)提高脊髓背根神經(jīng)突起的生成[7,10]。雖然基于纖維蛋白的OECs復(fù)合生物支架并沒(méi)有在SCI的動(dòng)物模型中進(jìn)行研究，但是仍表現(xiàn)出巨大的潛力。

2.3 絲素蛋白

絲素蛋白是一種天然生物聚合物，具有高生物相容性和低免疫原性以及足夠的生物降解性和彈性模量，適合體內(nèi)應(yīng)用[19]。有研究顯示絲素蛋白可以促進(jìn)細(xì)胞附著和周圍神經(jīng)的再生[20]。此外，還有實(shí)驗(yàn)證明了基于絲素蛋白的水凝膠可以支持神經(jīng)元生長(zhǎng)以進(jìn)行中樞神經(jīng)組織修復(fù)[21]。至關(guān)重要的是，絲素蛋白纖維可以引導(dǎo)神經(jīng)元生長(zhǎng)的方向[22]。同時(shí)，負(fù)載間充質(zhì)干細(xì)胞的多孔絲素蛋白支架可以促進(jìn)脊髓損傷后大鼠的軸突再生和髓鞘形成，這比單通道的支架更具優(yōu)勢(shì)[23]。在Wu等[6]的研究中，基于絲素蛋白的生物支架促進(jìn)了OECs的黏附、生長(zhǎng)、增殖和遷移。此外，絲素蛋白可以減輕損傷局部組織的炎癥反應(yīng)和氧化應(yīng)激，同時(shí)顯示出緩慢的生物降解速率，這更拓展了絲素蛋白在OECs治療脊髓損傷中的應(yīng)用，具有良好的應(yīng)用前景[24]。

2.4 殼聚糖

殼聚糖是通過(guò)甲殼素脫乙酰化獲得的天然陽(yáng)離子多糖，可設(shè)計(jì)為細(xì)胞調(diào)節(jié)、生長(zhǎng)和分化的支架，已經(jīng)廣泛開發(fā)為神經(jīng)再生領(lǐng)域中有前途的替代治療策略。殼聚糖的上述功能是由于其獨(dú)特和吸引人的性質(zhì)，如相容性、生物降解性、無(wú)毒、通過(guò)支架/納米顆?？刂粕窠?jīng)營(yíng)養(yǎng)因子或干細(xì)胞的釋放[25]。同時(shí)，殼聚糖支架可以起到很好的支撐和橋接作用，不但能抑制瘢痕組織的形成，還能介導(dǎo)神經(jīng)再生和促進(jìn)SCI后運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)[26]。Liu等[27]開發(fā)了一種由殼聚糖、透明質(zhì)酸衍生物和基質(zhì)膠構(gòu)成的新型生物墨水，利用3D生物打印技術(shù)制造了含有神經(jīng)干細(xì)胞的生物支架，并首次在動(dòng)物試驗(yàn)中探索了它們?cè)赟CI修復(fù)中的應(yīng)用。在Zhu等[28]的研究中顯示，負(fù)載OECs的生物支架可以促進(jìn)細(xì)胞黏附、擴(kuò)散和增殖，神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)蛋白的分泌，促進(jìn)背根神經(jīng)節(jié)生長(zhǎng)，促進(jìn)軸突再生和功能恢復(fù)。然而，基于殼聚糖的水凝膠在應(yīng)用時(shí)，巨噬細(xì)胞可以被殼聚糖中存在的N-乙酰葡糖胺的受體介導(dǎo)激活引起炎癥反應(yīng)，這可能限制了殼聚糖在脊髓損傷中的應(yīng)用[29]。在此，基于OECs和殼聚糖的生物支架的研究較少。

2.5 海藻酸鹽

海藻酸是一種天然存在于某些褐藻物種中的酸性線型多糖。這種親水、可生物降解、生物相容且無(wú)免疫原性的多糖水凝膠被用作脊髓生物支架[11]。海藻酸鹽水凝膠可以成功遞送干細(xì)胞，將交聯(lián)的海藻酸鹽植入完全橫斷的脊髓中有助于軸突生長(zhǎng)和膠質(zhì)瘢痕減少[30]。然而，基于多糖的水凝膠由于缺乏用于細(xì)胞黏附的必需蛋白質(zhì)組分而具有局限性，因此它們通常被修飾或與蛋白質(zhì)結(jié)合，如通過(guò)添加精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸結(jié)合肽(the integrin-binding peptide arginine-glycine-aspartic acid，RGD)來(lái)促進(jìn)細(xì)胞的黏附[11]。最早在Novikova等[10]的研究中將海藻酸鹽和纖維連接蛋白聯(lián)合應(yīng)用作為負(fù)載OECs的生物支架，促進(jìn)OECs增殖，改善脊髓背根神經(jīng)節(jié)的生成。在后來(lái)的進(jìn)一步研究中，RGD肽修飾的海藻酸鹽可以促進(jìn)OECs的存活和黏附[11]。組織工程和再生醫(yī)學(xué)的主要挑戰(zhàn)之一是能夠保持最佳細(xì)胞功能和移植后存活，在此，海藻酸鹽作為OECs的載體在治療SCI的應(yīng)用中具有巨大的潛力。

3 人工合成生物支架聯(lián)合OECs治療SCI

人工合成生物支架可以根據(jù)研究者的需求進(jìn)行精準(zhǔn)定制，如設(shè)計(jì)特定的降解時(shí)間、孔隙率和物理結(jié)構(gòu)。此外，人工合成生物支架通常不會(huì)引起免疫排斥反應(yīng)。與天然聚合物相比，人工合成材料能夠被大批量生產(chǎn)，可以降低生物支架的使用成本。已經(jīng)用于OECs治療SCI的人工合成的生物材料有聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)、聚乙二醇(PEG)、自組裝肽(SAPs)、聚吡咯(PPy)等。OECs聯(lián)合人工合成生物支架治療SCI的相關(guān)研究見(jiàn)表2[31-37]。

表2 OECs聯(lián)合人工合成生物支架治療脊髓損傷的實(shí)驗(yàn)研究

3.1 聚乙二醇

聚乙二醇(PEG)是一種無(wú)毒、親水的合成聚合物。這種低免疫原性聚合物通過(guò)保護(hù)細(xì)胞完整性和減少SCI急性期炎癥因子的釋放來(lái)減輕炎癥反應(yīng)并抑制局部膠質(zhì)瘢痕生成[38]。而且，PEG是生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用中最常用的合成聚合物，可以作為水凝膠增強(qiáng)彈性模量的添加材料，同時(shí)具有支持膠質(zhì)細(xì)胞生長(zhǎng)、新生血管形成以及有髓軸突在損傷區(qū)的再生[39]。除此之外，PEG還可以通過(guò)改性被設(shè)計(jì)成不同的降解率，增加細(xì)胞黏附[4]。在Chan等[32]的研究中，基于PEG的生物支架表現(xiàn)出可以促進(jìn)OECs黏附、增殖、遷移的作用。在最近的一項(xiàng)研究中，Wang等[33]設(shè)計(jì)的細(xì)胞黏附肽修飾的多孔PEG水凝膠可以引導(dǎo)OECs的定向遷移。

3.2 聚乳酸-羥基乙酸共聚物

聚乳酸-羥基乙酸共聚物(PLGA)是聚乳酸和聚乙醇酸的合成共聚物，具有生物相容性和可生物降解性[40]。由PLGA微球組成的透明質(zhì)酸生物支架被植入半切的大鼠脊髓中，表現(xiàn)出植入物與脊髓組織的良好整合，同時(shí)抑制了炎癥反應(yīng)和膠質(zhì)瘢痕的形成[41]。但是Li等[42]將負(fù)載OECs的PLGA支架植入損傷區(qū)后觀察12周，沒(méi)有觀察到坐骨神經(jīng)功能的恢復(fù)。這可能是因?yàn)镻LGA的分解會(huì)產(chǎn)生乙醇酸和乳酸，改變了損傷局部的pH值，抑制了神經(jīng)組織的修復(fù)過(guò)程，這可能限制了它作為OECs載體在組織工程中的應(yīng)用。

3.3 自組裝肽

自組裝肽(SAPs)可以自發(fā)形成組織良好的納米結(jié)構(gòu)，這種特性對(duì)于廣泛的生物醫(yī)學(xué)應(yīng)用非常有利。對(duì)于神經(jīng)損傷，SAPs具有良好的生物相容性，可以為神經(jīng)細(xì)胞的存活和延展提供適當(dāng)?shù)娜S環(huán)境，同時(shí)可以設(shè)計(jì)成具有營(yíng)養(yǎng)因子緩釋功能的多功能支架[43]。此外，SAPs可以提供有利于細(xì)胞增殖和分化的微環(huán)境，以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)重建和受損神經(jīng)的功能恢復(fù)[44]。用于SAPs的最常見(jiàn)序列是RGD、異亮氨酸-賴氨酸-纈氨酸-丙氨酸-纈氨酸(isoleucine-lysine-valine-alanine-valine，IKVAV)、酪氨酸-異亮氨酸-甘氨酸-絲氨酸-精氨酸(tyrosine-isoleucine-glycine-serine-arginine，YIGSR)和RADA16自組裝肽(16-amino acid Type I-SAP，RADA16)。IKVAV和RGD可以促進(jìn)受損神經(jīng)的細(xì)胞分化、黏附和軸突生長(zhǎng)[45,46]。有研究發(fā)現(xiàn)基于RGD的生物支架提高了OECs的存活率[11]。同時(shí)在Zhang等[8]的研究中，將RADA16和RGD引入自組裝的納米纖維水凝膠中，促進(jìn)OECs的黏附、增殖和減少神經(jīng)細(xì)胞凋亡。在其他研究中發(fā)現(xiàn)，將IKVAV和RADA16復(fù)合形成一種新型納米纖維水凝膠，可以增強(qiáng)軸突延伸，細(xì)胞附著和神經(jīng)再生[45,47]。

3.4 導(dǎo)電聚合物

導(dǎo)電聚合物在神經(jīng)組織工程領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。聚吡咯(PPy)可以通過(guò)與其他材料混合制成不同的導(dǎo)電復(fù)合生物支架[35]。此外，聚己內(nèi)酯通常用于靜電紡絲的制備[37]。靜電紡絲技術(shù)用于制作管狀、多孔等形式的纖維，可以與多種材料結(jié)合使其功能化，包括蛋白質(zhì)(如膠原蛋白和層粘連蛋白)、導(dǎo)電物質(zhì)、細(xì)胞黏附肽(如RGD，IKVAV和YIGSR)[48]。通過(guò)物理或共價(jià)連接方法將蛋白質(zhì)與導(dǎo)電物質(zhì)如碳納米管或PPy進(jìn)行交聯(lián)構(gòu)建復(fù)合生物支架可以促進(jìn)細(xì)胞黏附、軸突伸長(zhǎng)、細(xì)胞遷移、信號(hào)傳遞和SCI后運(yùn)動(dòng)功能的恢復(fù)[49]。

有研究發(fā)現(xiàn)，在直徑為1 μm的靜電紡絲纖維上培養(yǎng)時(shí)，來(lái)自大鼠脊髓背根神經(jīng)節(jié)的神經(jīng)突起延長(zhǎng)最大，同時(shí)大量研究表明微米級(jí)的纖維直徑更適合于軸突的延伸(>750 nm)[49,50]。此外，與隨機(jī)方向的紡絲相比，定向?qū)R的紡絲更能促進(jìn)血管形成、軸突再生和更好的髓鞘形成，從而導(dǎo)致更快的運(yùn)動(dòng)功能恢復(fù)[51,52]。Qi等[35]的研究顯示，PPy和殼聚糖組成的復(fù)合支架在體外實(shí)驗(yàn)中證明了可以促進(jìn)OECs黏附、擴(kuò)散和增殖，以及神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子的分泌。在最近的研究中發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)電復(fù)合支架可以促進(jìn)OECs的黏附和遷移[53]。同樣在應(yīng)用碳納米管的研究中發(fā)現(xiàn)其可以促進(jìn)OECs的黏附、生長(zhǎng)、存活和增殖[36]?？傊?，結(jié)合靜電紡絲工藝和水凝膠的優(yōu)勢(shì)在脊髓損傷修復(fù)中具有巨大潛力。

4 脫細(xì)胞生物支架

脊髓本身的復(fù)雜結(jié)構(gòu)在基本的化學(xué)反應(yīng)中很難復(fù)制，因此研究者開始嘗試將脊髓本身的細(xì)胞去除來(lái)獲取其三維結(jié)構(gòu)。脫細(xì)胞支架及其衍生物(水凝膠等)可以保留脊髓組織中的特異性組分，包括關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)和功能蛋白[54]。

脫細(xì)胞支架可以促進(jìn)神經(jīng)元黏附、遷移、增殖、分化，并誘導(dǎo)血管生成。Liu等[55]結(jié)合脫細(xì)胞脊髓和溫敏水凝膠的優(yōu)點(diǎn)，提供了一種多功能仿生脊髓支架，使外源生長(zhǎng)因子持續(xù)釋放，同時(shí)具有以脫細(xì)胞基質(zhì)為核心的灰質(zhì)和以緩釋堿性成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子溫敏水凝膠為白質(zhì)的灰白質(zhì)區(qū)域。在最近的一項(xiàng)研究中發(fā)現(xiàn)脫細(xì)胞支架聯(lián)合OECs可以促進(jìn)損傷部位的軸突再生[56]。移植進(jìn)入的OECs可以跨越膠質(zhì)瘢痕，在脊髓損傷后橋接病變部位，并為軸突再生提供條件，同時(shí)更好地發(fā)揮了OECs本身的神經(jīng)保護(hù)作用，增強(qiáng)神經(jīng)元存活，并促進(jìn)損傷部位軸突的再生[56]。但是，脫細(xì)胞支架在OECs移植治療脊髓損傷的應(yīng)用中依然較少。

5 問(wèn)題與展望

脊髓損傷仍然是一種在臨床上難以治療的病理生理學(xué)疾病。生物支架的應(yīng)用可以減少膠質(zhì)瘢痕，并為促進(jìn)細(xì)胞生長(zhǎng)和分化提供空間[57]。然而，許多挑戰(zhàn)仍未解決。生物材料的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)使得支架的選擇非常困難，這在OECs中的應(yīng)用更加困難。

OECs通常來(lái)源于原代嗅覺(jué)神經(jīng)系統(tǒng)，當(dāng)OECs植入脊髓損傷局部后，不斷惡化的微環(huán)境導(dǎo)致移植的OECs逐漸死亡，神經(jīng)再生很少[58]。因此，制定有效的策略來(lái)加強(qiáng)OECs的治療潛力，包括促進(jìn)OECs增殖和分泌神經(jīng)生長(zhǎng)因子和抗炎因子的能力，具有極其重要的意義[2]。在本團(tuán)隊(duì)的前期研究中發(fā)現(xiàn)OECs可以通過(guò)分泌神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)因子改變SCI后損傷區(qū)的局部微環(huán)境，進(jìn)而減輕膠質(zhì)瘢痕的形成，還可以通過(guò)抑制硫酸軟骨素蛋白聚糖的表達(dá)和促進(jìn)生長(zhǎng)相關(guān)蛋白43的表達(dá)，促進(jìn)SCI后的軸突再生，更加拓展了OECs治療SCI的應(yīng)用前景[59]。用于OECs的生物支架已經(jīng)有了很多研究，同時(shí)取得了可靠的研究基礎(chǔ)，但是并沒(méi)有在臨床試驗(yàn)中進(jìn)行研究。它們有效地轉(zhuǎn)化用于人體可能需要一定的時(shí)間。另一方面，在對(duì)生物支架的研究中，大多數(shù)研究者并沒(méi)有對(duì)不同來(lái)源的OECs進(jìn)行比較，如嗅球來(lái)源的OECs和嗅黏膜來(lái)源的OECs。大量研究顯示嗅球來(lái)源的OECs表現(xiàn)出對(duì)神經(jīng)再生和軸突延伸具有更強(qiáng)的作用，而嗅黏膜來(lái)源的OECs在炎癥反應(yīng)的調(diào)節(jié)、防御反應(yīng)、細(xì)胞遷移等過(guò)程中起著關(guān)鍵作用[5]。對(duì)此，本文也對(duì)在生物支架研究中OECs的不同來(lái)源進(jìn)行了總結(jié)，可以供研究者參考。未來(lái)可以進(jìn)一步探索不同生物材料及物理結(jié)構(gòu)對(duì)不同來(lái)源OECs生物學(xué)功能的影響。目前的研究表明，OECs在體內(nèi)和體外的表達(dá)不同，例如，在體外，OECs作為神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)因子的來(lái)源促進(jìn)軸突生長(zhǎng);在體內(nèi)，它們可以與新生軸突進(jìn)行整合，實(shí)現(xiàn)髓鞘的再形成[60]。同時(shí)大量的研究仍局限于體外實(shí)驗(yàn)，這說(shuō)明仍然需要大量的動(dòng)物實(shí)驗(yàn)去證明基于OECs的生物支架在治療SCI中的作用。此外，利用前沿生物打印技術(shù)與細(xì)胞移植相結(jié)合也能進(jìn)一步提高OECs的治療效果。本團(tuán)隊(duì)也在積極探索構(gòu)建多功能多響應(yīng)式水凝膠，為進(jìn)一步在治療SCI中應(yīng)用創(chuàng)造條件[61]。

未來(lái)的研究方向可能集中在以下幾個(gè)方面：首先構(gòu)建合適的促神經(jīng)生長(zhǎng)藥物遞送系統(tǒng)與OECs移植相結(jié)合，可以提高OECs治療SCI的效果。此外，探索更微創(chuàng)的細(xì)胞遞送策略以改善神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)的再生，最大限度地減少SCI后的二次損傷也是很有必要的，在未來(lái)可以利用微流控技術(shù)構(gòu)建“肽-OECs-水凝膠”水凝膠微球?qū)崿F(xiàn)藥物和細(xì)胞的微創(chuàng)遞送。同時(shí)，探索OECs來(lái)源的外泌體或聯(lián)合其他細(xì)胞共同用于細(xì)胞移植治療SCI也具有巨大的潛力。在神經(jīng)修復(fù)領(lǐng)域中的大量研究顯示導(dǎo)電聚合物可以引導(dǎo)軸突定向延伸，從而促進(jìn)神經(jīng)再生，這意味著導(dǎo)電復(fù)合生物支架在脊髓損傷修復(fù)過(guò)程中具有重要的作用，通過(guò)添加導(dǎo)電聚合物與其他生物材料聯(lián)合應(yīng)用探索OECs的定向遷移與歸巢機(jī)制也是很有潛力的研究方向。最后，基于生物3D打印技術(shù)制造的支架可以精確地適合不規(guī)則的病變部位，同時(shí)可以通過(guò)模仿脊髓白質(zhì)和灰質(zhì)不同的神經(jīng)元密度和分布構(gòu)建三維仿生人工脊髓，是一項(xiàng)令人驚喜的發(fā)現(xiàn)。基于OECs的生物3D打印支架卻沒(méi)有進(jìn)一步研究。將OECs作為生物3D打印支架的種子細(xì)胞之一，同時(shí)結(jié)合多種細(xì)胞不同的生物學(xué)特性實(shí)現(xiàn)多細(xì)胞3D打印構(gòu)建新型三維仿生人工脊髓可以為未來(lái)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)醫(yī)療奠定基礎(chǔ)?？傊贠ECs的復(fù)合三維仿生支架仍然值得研究者去進(jìn)一步探索。