近日🧚🏽‍♀️，恒达平台附屬恒达醫院程黎明教授團隊在國際納米科技著名期刊ACS Nano上在線發表了題為“Immunomodulatory Layered Double Hydroxide Nanoparticles Enable Neurogenesis by Targeting Transforming Growth Factor-β Receptor 2”的研究論文◼️。研究結果顯示，層狀雙氫氧化物（LDH）納米材料可改善免疫微環境，重塑神經環路🧘🏻‍♀️，從而為脊髓損傷治療帶來新希望。

脊髓損傷（SCI）是中樞神經系統最常見的重大損傷之一，往往導致神經元死亡及軸突斷裂🛄，並伴有級聯式炎症反應等繼發性損傷*️⃣，形成抑製性病理微環境💁🏼‍♂️。其治療難點在於如何改善損傷區的免疫微環境，從而實現神經再生和功能重塑。近年來🏃🏻‍➡️，利用功能性生物材料改善和重建免疫微環境成為一種很有前景的脊髓損傷修復策略🤌🏼。

程黎明教授團隊依托“脊柱脊髓損傷再生修復”教育部重點實驗室🐆，在國家重點研發計劃“基於動員內源性神經幹細胞修復脊髓損傷的機製與轉化研究”的支持下🤦‍♀️🤶🏿，研發了一種可生物降解、能調節損傷區免疫細胞分型、抑製炎症反應的層狀雙氫氧化物（LDH）納米材料，可顯著促進神經幹細胞（NSCs）遷移🏮、神經分化🤩，激活L-Ca2+通道並誘導動作電位的產生🤶🏻。將LDH負載神經營養因子NT3後形成納米復合體系（LDH-NT3）移植於脊髓損傷小鼠損傷區域，在損傷區可見新生BrdU+內源性NSCs和功能神經元✬✋🏿，顯著提高脊髓損傷小鼠行為學和電生理評價。LDH材料自身即具有促神經再生作用，並且LDH-NT3對脊髓損傷小鼠的脊髓損傷修復效果比LDH組有進一步提高。

圖1. 納米材料LDH和LDH-NT3有效恢復脊髓損傷小鼠的運動功能

研究利用通路分析篩選得到57個基因交錯形成與神經前體細胞增殖🪑🤸‍♂️、免疫功能紊亂等功能相關的蛋白-蛋白相互作用（PPI）網絡圖，其中轉化生長因子受體2（TGFBR2）與神經再生和免疫調控的生物學過程高度相關🪻，是LDH促進脊髓損傷修復的關鍵基因🚅。在病變部位進行巢蛋白和TGFBR2的免疫熒光染色🎭，結果表明，其在LDH及LDH-NT3移植組的新生神經區均有共表達。LDH可通過對TGFBR2的激活，誘導小膠質細胞和巨噬細胞的M2表型極化，有效改善免疫微環境。

圖2. 材料移植後改善損傷區免疫微環境並促神經細胞新生

該項研究發現LDH可構建適合脊髓損傷修復的免疫微環境🧑🏼‍🏫，並可負載各類神經營養因子，揭示了材料改善微環境的膜受體靶點和促神經再生的關鍵分子機製，為脊髓損傷治療提供生物材料免疫調控新策略🤴🏻🏎。

論文鏈接：https://pubs.acs.org/doi/pdf/10.1021/acsnano.0c08727