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用丝胶修补断裂的生命

来源:经济日报 作者:陈颐 2017-04-10 11:39:19
  千年来,我国的养蚕业者一直使用热水处理蚕茧,以去除粘连蚕丝的丝胶。蚕丝,或者说纯净的丝素,最终被制成了丝绸;丝胶却成了无人关心的废料。

  如今,华中科技大学附属协和医院再生医学研究中心主任王琳发现了变废为宝的可能——用丝胶修复人体受损的神经、软组织和肌肤,“补完”伤病之后残缺的生命。

  “这项研究开始得颇为偶然。”这位“80后”女科学家在接受《经济日报》记者专访时说,“一位曾在中国农业科学院蚕业研究所求学的博士生告诉我,丝胶的用途是一个无人涉足的冷门领域。既然丝素已被开发出多种全新用途,那么,数千年来一直被人们弃置的丝胶,很可能是一座‘沉睡的宝藏’”。

  蚕仅分布于亚洲国家,蚕丝是中国特有的生物资源。因此,丝胶研究属于未知领域,国际同行不多。“我们是这个领域的先驱研究团队,需要探索很多未知,面临很多挑战,这也正是有意思的地方。”王琳说。

  带着探索未知的激情,王琳和团队开始了对丝胶的攻关。通过重新设计实验,团队首先否定了前人认为丝胶具有免疫原性,会刺激人体产生免疫反应的结论,打通了进一步研究的道路。

  此后,王琳开始关注丝胶蛋白的优点。她发现,丝胶具有良好的细胞黏附性、稳定的天然荧光特性和优越的成胶性能。这意味着,它有可能被制成在人体内自然降解的医用材料,为人体组织再生修复效力。

  “各种事故所致的外伤,都可能导致人体失去较长的一段外周神经。为尽快修复神经,保证肢体功能正常运转,外科医生通常会考虑神经移植,但这样的治疗必然会在患者身上形成多处损伤。”王琳说,如果用丝胶制成“神经导管”,这一难题就可能迎刃而解。丝胶神经导管可以将两个断点连接起来,让神经在导管内部重新生长。当神经再生完成时,导管本身则基本被人体所吸收,不必再经过手术取出。这种全新的神经修复策略,为伤员提供了减少“开刀”的可能性,极具医疗价值。

  针对老年人群高发的脑卒中,另一种丝胶制品也提供了有吸引力的治疗方案。脑卒中患者需要在45至60分钟内得到救治,否则,因脑神经损毁过于严重,患者即使活下来,生存质量也会大幅降低。

  为此,王琳的团队设计了在小鼠身上模拟脑卒中的实验,在小鼠脑神经受到损害后,植入丝胶神经支架,挽救濒临死亡的脑神经元,防止其功能丧失。对小鼠的“治疗”结果表明,这种修复受损神经的方式具有可行性。并且,神经支架的降解产物可以促进神经细胞的代谢,避免了大量神经元的死亡;丝胶属于多肽混合物,又可以避免炎症反应发生,促进局部微血管的形成。所有这些机制的合力,使受损的神经得以重建。据悉,进一步实验完成后,这项技术将可能进入对人类志愿者的临床应用阶段。

  在王琳看来,性质独特的丝胶很可能被开发成一种多功能的生物材料。甚至,丝胶可以制成某些药物或细胞的载体植入人体。只要让丝胶容器的降解速率和人体的组织修复速度相匹配,就可以发挥出类似“缓释胶囊”的效果。

  那么,这项研究成果何时能投入临床使用呢?王琳预计,至少要十几年,“这是一种生物性能非常好的生物材料,其研究目前还处于前沿科学阶段。我们在做更多的拓展,争取将其应用到再生医学领域,实现制成人工器官,修复人体组织的最终目标”。

  为表彰在可再生医学研究领域所取得的卓越成绩,日前,王琳获得“中国青年女科学家奖”。“她致力于再生医学研究,开创性地发现蚕茧的组成物丝胶可以修复人体受损的神经、软组织和肌肤,并将丝胶与其他自然界的生物材料结合起来,拓展其应用的新领域。”这是组委会给她的获奖词,也是对其探索未知领域的充分肯定。

  面对荣誉,王琳很淡然,“我从小随父母去德国,后去美国留学,回到祖国搞科研,是希望通过自身研究造福同胞。在我国,特别是农村地区,脑卒中病人不一定会得到良好的救治和复健训练。对丝胶的开发利用将可能提供相对低廉高效的治疗方案,也为丝胶找到变废为宝的出路”。
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