在人类及其他哺乳动物中，完全性脊髓损伤（SCI）往往伴随着严重的预后不良，导致损伤平面以下运动、感觉及膀胱控制功能的永久性丧失。在病理进程中，受损断离的轴突（神经纤维）无法自主跨越伤口再生，且损伤局部会迅速形成致密的胶质瘢痕与流体囊肿，阻断神经中枢信号的物理传导。
近日，跨学科综合学术期刊《PLOS综合》（PLOS One）发表了一项研究论文。俄罗斯斯克里福索夫斯基急救医学研究所（Sklifosovsky Institute for Emergency Medicine） Michael Lebenstein-Gumovski 教授领衔的科研团队，受某些低等无脊椎动物（如线虫）神经断裂后可通过细胞膜融合实现快速连接的自然现象启发，开发出一种基于膜融合剂的复合凝胶，并在大动物模型（猪）身上实现了全断离脊髓的修复，使其恢复了自主行走能力。
当脊髓遭遇完全切断时，由于局部组织张力，断离的两端会自动发生物理回缩。以往的脊髓神经修复研究多聚焦于分子层面促进轴突缓慢的“重新生长（Regeneration）”，但往往受阻于瘢痕屏障。该研究则转向了即时神经修复机制，即“轴突直接融合（Axonal fusion）”，试图通过化学介质将受损的神经元细胞膜重新熔接。
为了实现这一机制，研究团队开发出一种可注射的膜融合密封凝胶。该凝胶的核心成分由临床常用的膜融合剂聚乙二醇（Polyethylene glycol, PEG）与生物高分子聚合物壳聚糖（Chitosan）偶联而成。
研究人员引入了5头匈牙利曼加利察母猪开展体内试验。在深度麻醉状态下，这些动物被实施了脊髓横断手术。在随后构建的对照组中，3头治疗组猪的脊髓断离区域被原位施加了这种膜融合密封凝胶，并利用骨科螺钉和连杆对脊柱进行了刚性三维稳定，术后第一周内辅助输注聚乙二醇；而2头对照组猪仅接受了相同的脊柱刚性稳定骨科手术，未予施加凝胶。术后，所有动物均接受完全相同的肌肉电刺激和按摩康复程序。
实验结果表明，两组动物的行为学表型呈现出显著差异。接受膜融合凝胶治疗的3头猪在术后2天内即开始恢复外周躯体感觉，并对皮肤刺痛产生回避反应；术后第5天，治疗组动物恢复了自然的自主膀胱控制功能。在经历60天的常规康复后，这3头脊髓完全断离的治疗组猪均能独立站立，并实现了四肢协调的自主行走。与之形成鲜明对比的是，未接受凝胶治疗的对照组猪未见明显的机能恢复。
显微镜病理组织学分析进一步确证了这一疗效。对照组猪的脊髓损伤位点被瘢痕组织和空洞囊肿阻断，远端轴突呈现退行性病变。而在治疗组动物的病理切片中，则观察到大量神经纤维直接跨越了原手术断离位点。
研究团队在论文中强调，鉴于治疗组动物行为学与临床指标的改善速度，这种早期的功能重塑无法单用耗时较长的“轴突再生”理论来解释。数据表明，其主要的底层驱动力来自于生物材料介导的轴突直接融合与细胞膜焊接。
论文作者指出，该研究不仅验证了哺乳动物中枢神经纤维在断离后具备直接熔接的技术可行性，也为未来临床脊髓损伤的急救干预提供了新型生物材料策略。不过，研究人员强调，该技术距离人类临床试验仍有较长距离，未来仍需在更大规模、更长观察周期的动物队列中进行全面安全性和可复制性验证。
参考文献：Michael Lebenstein-Gumovski et al, Fusogen-induced recovery of spinal cord function and morphology after complete transection, PLOS One (2026). DOI: 10.1371/journal.pone.0349579
编辑：王洪
排版：李丽
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