[发明专利]多聚阳离子‑bFGF复合材料及其应用和制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及脊髓损伤修复领域，更进一步，涉及一多聚阳离子-bFGF复合材料及其应用和制备方法。

背景技术

血-脊髓屏障在脊髓损伤神经中枢性疾病中扮演重要的角色，可以限制和调节外界环境进入中枢神经系统，维持脊髓内微环境的稳定，在多种神经系统疾病的病理生理过程中发挥重要作用，是SCI创后难愈的重要原因。全球不同国家急性脊髓损伤的年发病率约每百万人11.5～57.8例，给社会、家庭带来巨大的痛苦和承重负担。对脊髓损伤后血-脊髓屏障损伤的治疗及其详细机制的研究已成为近年来神经科学研究的热点及难点。

脊髓损伤(Spinal cord injury,SCI)后血-脊髓屏障(Blood spinal cord barrier，BSCB)的破坏是造成继发性SCI的重要原因。由血管内皮细胞，内皮细胞间的紧密连接，包裹其外的基底膜及星形胶质细胞终足组成的BSCB结构(图1A，1B)可以限制和调节外界环境进入中枢神经系统，精细的调节脊髓内的液态微环境稳定，限制一些物质从血管转运到脊髓微环境中，但是BSCB的结构和功能细节目前还不知道。研究显示，由特化的内皮细胞及其紧密连接构成的血-脊髓屏障可以给正常神经元功能提供所需的稳定的微环境，可以有效的阻断血浆蛋白等大分子的通透性，限制细胞溶质、离子和水的运动。基底膜和内皮细胞朝向实质的面保持着紧密的联系，这个结构为内皮细胞提供了结构性支持。SCI后BSCB的破坏在组织和细胞的变化，以及再生和修复过程中都起着重要的作用。因此，研究SCI后血-脊髓屏障的变化和修复机制，有效的抑制内皮细胞的死亡，是保护神经元、促进SCI后修复和重建的首要目标和亟待解决的难题。

细胞自噬是由溶酶体介导的降解细胞内蛋白质或细胞器的代谢过程。细胞自噬已被证实与衰老、免疫和细胞死亡有关，并且在神经退行性疾病和恶性肿瘤的发病过程中也具有重要意义。值得注意的是，近期的研究表明SCI过程与细胞自噬密切相关。在受压迫性损伤的脊髓组织中，自噬标志蛋白LC3显著增加；在SCI的继发性损伤相关的炎症、缺血、缺氧等情况下，都有细胞自噬的激活。Kanno等研究表明在SCI模型中，包括神经元、星形胶质细胞和少突胶质细胞等有自噬性细胞死亡的发生。不过其具体机制和作用却存在着显著的差异，目前仍不明确。可见，细胞自噬在SCI中扮演着重要的角色，深入探讨自噬在SCI血-脊髓屏障恢复中的作用必然具有着决定性的意义。

同时血-脊髓屏障(BSCB)破坏后炎症反应的发生及扩散是SC I后继发性损伤的中心环节之一。BSCB功能完整性遭到破坏后，对蛋白质的通透性发生变化可导致血管源性水肿形成，而炎性物质的释放及转运则促使脊髓暴露于炎症细胞及介质的毒性作用下，进一步诱发和加重继发性脊髓损伤，同时伴有BSCB的进一步破坏，形成恶性循环。脊髓损伤后血管周围基底膜结构改变可促进炎症因子进入脊髓实质，进而诱导炎症反应扩大，还有如跨毛细血管内皮小泡运输增加，细胞间紧密连接变宽等。因此研究BSCB破坏后炎症反应是SCI后继发性损伤的重要中心环节之一。

另有报道显示自噬对炎症具有调控作用(图1A、1B)，在体外细胞实验研究发现泛素化蛋白I-kBα的降解将诱发炎症反应，而泛素化蛋白的降解与自噬过程密切相关，用自噬抑制剂氯喹抑制自噬可以抑制I-kBα的降解，抑制炎症反应。此外，与自噬体膜形成的关键蛋白LC3相互作用的接头蛋白p62能够募集寡聚化蛋白及多聚泛素化蛋白到自噬体中通过自噬-溶酶体途径降解。p62作为一种连接性蛋白，可通过羧基末端泛素结合位点与泛素化蛋白结合，同时拥有LC3结合位点，可以与自噬调节蛋白ATG8/LC3相互作用，通过p62的介导，越来越多的泛素化蛋白被发现可以通过自噬-溶酶体途径而被选择性的降解。不过，迄今泛素化蛋白I-kBα是通过何种途径降解，以及自噬对泛素化蛋白I-kBα的具体调控作用还未被探讨，尤其在血-脊髓屏障损伤修复中的意义研究甚少。