应用生物材料激活成年内源性神经发生修复中枢神经损伤的基础及临床前研究

成果基本信息
关键词：	中枢神经损伤;活性生物材料;内源性神经干细胞;神经功能恢复
成果类别：		技术成熟度：
体现形式（基础理论类）：		体现形式（应用技术类）：	无
成果登记号：	360-18-13020025	资源采集日期：	2019-03-15

研究情况
单位名称：	北京航空航天大学	技术水平：
评价证书号：		评价单位：	中华人民共和国科学技术部
评价日期：		评价证书号：

转化情况
转让范围：		推广形式：	无
已转让企业数（个）：	0

联系方式
联系人（平台）：	孵化基地	联系人（平台）电话：	0771-3394012
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成果简介
中枢神经损伤修复是世界医学界尚未解决的重大难题。历时20年，国际上首次提出“成年内源性干细胞孵化学说”，首次发现并证明通过改善损伤局部的微环境，调控成年哺乳类内源性神经发生修复脊髓损伤。避免了免疫排斥、伦理纠纷和肿瘤形成的风险，为中枢神经损伤修复开辟了新思路。在《美国国家科学院院刊》（PNAS）等著名杂志发表多篇论文，颠覆了100多年前神经科学界大师Cajal“成年哺乳类中枢神经损伤不能再生”的结论，在科学界产生了重大影响。2013年诺贝尔奖获得者Thomas C. Südhof对该成果进行了高度评价。研发的“脊髓重建管”在国家“十二五”科技创新成就展“高端产品突破”排名第一。　　成果的创新性如下：　　（1）自主研发了具有控释功能的“脊髓重建管”：神经系统发育和损伤后的修复过程中，神经营养因子发挥着关键作用。但其半衰期极短（数秒-分钟）及不易通过血-脑屏障限制了给药途径及其利用效率。研发的脊髓重建管能长期释放NT-3达14周，突破了“蛋白类神经营养因子在生理温度下半衰期极短”的局限，使移植到中枢损伤局部的支架向靶组织长期递送生物活性分子成为可能，改善损伤局部微环境，为进一步修复脑或脊髓损伤奠定了基础。　　（2）自主研发了用于修复成年脑损伤的“中枢神经再生支架”：应用活性壳聚糖支架治疗成年大鼠海马损伤，激活大脑内源性神经干细胞，引导其增殖、迁移、分化为神经元修复脑损伤，空间学习认知障碍得以改善，为临床治疗脑损伤开辟了新途径。　　（3）激活成年内源性神经发生修复完全性脊髓损伤并阐明机理：世界上首次证明，应用活性生物材料激活自体内源性神经干细胞修复成年大鼠脊髓损伤，瘫痪肢体感觉和运动功能恢复。国际上首次提出：新生神经元构成的局域网络可作为重新连接上、下行感觉与运动信息“中继站”的修复脊髓损伤的新模式，及“成年内源性神经干细胞孵化学说”。首次利用加权基因共表达网络分析方法建立了损伤/再生过程中不同时空各类事件相应的基因程序，在基因水平上揭示了激活内源性神经发生修复脊髓损伤的机理。　　（4）建立非侵入性影像技术对脑或脊髓损伤及修复的评价及应用研究：慢性脊髓损伤局部形成胶质瘢痕，阻碍了神经元及轴突向靶部位延伸。我们研究了脊髓损伤后病理与影像学的各量化参数、残留白质及残余运动功能的相关性，研发了“瘢痕组织定位软件V1.0”（2014SR127259），为临床精准切除瘢痕组织移植材料支架治疗慢性截瘫患者建立了新的诊断方法。　　（5）临床应用和产品研发：自主研制的两个新产品“脊髓重建管”（QZ201511773）和“中枢神经再生支架”（QZ201511779）已于2015年通过中国食品药品检定研究院检测，各项指标均符合ISO-10993国际质量标准，已获准进入临床试验阶段。　　围绕上述工作，本团队发表文章共计24篇。其中，在国际著名期刊《PNAS》（美国科学院院刊）同期发表了两篇论文；在生物材料学领域排名第一的刊物《Biomaterials》发表5篇论文。21篇被SCI收录的文献引用281次，其中他引219次。　　此外，该团队历时20余年成功用自主研发的活性生物材料促进非人灵长类恒河猴的截瘫肢体功能恢复，为成年哺乳类脊髓损伤治疗奠定了基础，这项成果于5月29日在线发表在《PNAS》（www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1804735115）。

成果名称：	应用生物材料激活成年内源性神经发生修复中枢神经损伤的基础及临床前研究	关键词：	中枢神经损伤;活性生物材料;内源性神经干细胞;神经功能恢复
成果类别：		一级分类名称：	医学生物工程
二级分类名称：		三级分类名称：
研究起止时间：	2012.01 至2015.12	成果体现形式（应用技术类）：	无
成果属性：		成果体现形式（基础理论类）：
技术成熟度：		技术水平：
研究形式：		学科分类1：
单位名称：	北京航空航天大学	学科分类2：	320.54
中图分类号1：		所属高新技术类别：
中图分类号2：	R741	课题来源：
应用行业：		课题立项名称：
国家科技计划子类别：		课题立项编号：	2012BAI17B04
经费实际投入额（万元）：	2321.00	评价单位：	中华人民共和国科学技术部
评价形式：	无	应用状态：	无
评价日期：		转让范围：
评价证书号：		推荐单位：	北京航空航天大学
推广形式：	无	成果登记号：	360-18-13020025
成果简介：	中枢神经损伤修复是世界医学界尚未解决的重大难题。历时20年，国际上首次提出“成年内源性干细胞孵化学说”，首次发现并证明通过改善损伤局部的微环境，调控成年哺乳类内源性神经发生修复脊髓损伤。避免了免疫排斥、伦理纠纷和肿瘤形成的风险，为中枢神经损伤修复开辟了新思路。在《美国国家科学院院刊》（PNAS）等著名杂志发表多篇论文，颠覆了100多年前神经科学界大师Cajal“成年哺乳类中枢神经损伤不能再生”的结论，在科学界产生了重大影响。2013年诺贝尔奖获得者Thomas C. Südhof对该成果进行了高度评价。研发的“脊髓重建管”在国家“十二五”科技创新成就展“高端产品突破”排名第一。　　成果的创新性如下：　　（1）自主研发了具有控释功能的“脊髓重建管”：神经系统发育和损伤后的修复过程中，神经营养因子发挥着关键作用。但其半衰期极短（数秒-分钟）及不易通过血-脑屏障限制了给药途径及其利用效率。研发的脊髓重建管能长期释放NT-3达14周，突破了“蛋白类神经营养因子在生理温度下半衰期极短”的局限，使移植到中枢损伤局部的支架向靶组织长期递送生物活性分子成为可能，改善损伤局部微环境，为进一步修复脑或脊髓损伤奠定了基础。　　（2）自主研发了用于修复成年脑损伤的“中枢神经再生支架”：应用活性壳聚糖支架治疗成年大鼠海马损伤，激活大脑内源性神经干细胞，引导其增殖、迁移、分化为神经元修复脑损伤，空间学习认知障碍得以改善，为临床治疗脑损伤开辟了新途径。　　（3）激活成年内源性神经发生修复完全性脊髓损伤并阐明机理：世界上首次证明，应用活性生物材料激活自体内源性神经干细胞修复成年大鼠脊髓损伤，瘫痪肢体感觉和运动功能恢复。国际上首次提出：新生神经元构成的局域网络可作为重新连接上、下行感觉与运动信息“中继站”的修复脊髓损伤的新模式，及“成年内源性神经干细胞孵化学说”。首次利用加权基因共表达网络分析方法建立了损伤/再生过程中不同时空各类事件相应的基因程序，在基因水平上揭示了激活内源性神经发生修复脊髓损伤的机理。　　（4）建立非侵入性影像技术对脑或脊髓损伤及修复的评价及应用研究：慢性脊髓损伤局部形成胶质瘢痕，阻碍了神经元及轴突向靶部位延伸。我们研究了脊髓损伤后病理与影像学的各量化参数、残留白质及残余运动功能的相关性，研发了“瘢痕组织定位软件V1.0”（2014SR127259），为临床精准切除瘢痕组织移植材料支架治疗慢性截瘫患者建立了新的诊断方法。　　（5）临床应用和产品研发：自主研制的两个新产品“脊髓重建管”（QZ201511773）和“中枢神经再生支架”（QZ201511779）已于2015年通过中国食品药品检定研究院检测，各项指标均符合ISO-10993国际质量标准，已获准进入临床试验阶段。　　围绕上述工作，本团队发表文章共计24篇。其中，在国际著名期刊《PNAS》（美国科学院院刊）同期发表了两篇论文；在生物材料学领域排名第一的刊物《Biomaterials》发表5篇论文。21篇被SCI收录的文献引用281次，其中他引219次。　　此外，该团队历时20余年成功用自主研发的活性生物材料促进非人灵长类恒河猴的截瘫肢体功能恢复，为成年哺乳类脊髓损伤治疗奠定了基础，这项成果于5月29日在线发表在《PNAS》（www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.1804735115）。
联系人：	赵婧	成果登记日期：	2018-06-04
联系人email：	zhaojingz@buaa.edu.cn	单位代码：	91100039
邮政编码222：	100083	联系人电话：	15901076961
单位传真：	010-82328041	单位通讯地址：	北京市海淀区学院路37号
单位所在省市：		单位电话：	010-82338198;82317114;82315877
转让收入（万元）：	0	单位属性：
合作完成单位：		已转让企业数（个）：	0
成果发布年份：	2018	知识产权形式：
成果完成人：	李晓光;杨朝阳;段红梅;饶家声;赵璨;赵文;郝鹏;高钰丹	资源采集日期：	2019-03-15

应用生物材料激活成年内源性神经发生修复中枢神经损伤的基础及临床前研究

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