大脑也能“长新芽”?——2025中国生命科学十大进展之脑卒中修复新纪元

从“死地”到“绿洲”:中国原创“脑修复凝胶”如何重启瘫痪肢体的希望

开篇:寂静的“半影区”与被遗忘的“空洞”

想象一下,一场突如其来的脑卒中(中风),就像大脑里发生了一场剧烈的“地震”。血管崩裂或堵塞,血液供应中断,原本活跃的神经元细胞成片死亡、软化,最终被身体吸收,留下一个空荡荡的“窟窿”——医学上称之为 “卒中腔” 。

长期以来,医生们的努力大多集中在抢救“灾区边缘”的半影区,试图保住那些还没死透的神经细胞。但对于这个核心的“空洞”,科学界一直束手无策。因为传统观点认为,成年哺乳动物的大脑神经元一旦坏死,就不可再生。患者留下的偏瘫、失语,往往意味着终身残疾。

然而,在2025年12月刚刚公布的年度“中国生命科学十大进展”榜单中,一项由首都医科大学、北京航空航天大学李晓光教授团队领衔的成果,彻底打破了这一“禁区”。他们不仅让这个“空洞”里长出了新的神经元,还重新织就了神经网络,让瘫痪的大鼠重新站了起来。

这项入选由中国科协生命科学学会联合体评选的重磅成果,被国际权威评价为“为中枢神经损伤修复提供了新思路”。这究竟是一场怎样的科学奇迹?

🧠 第一部分:挑战与背景——跨越半个世纪的“再生”鸿沟

在神经科学领域,有一个悬而未决的世纪难题:如何让受损的大脑“死而复生”?

1. 传统的困局:只修“围墙”,不修“房子”

目前的脑卒中治疗,无论是溶栓还是取栓,核心都是“再灌注”——把堵住的血管通开,防止坏死面积扩大。这就像地震后抢修道路,方便救援队进入,但并没有重建倒塌的房屋。对于已经液化、空洞化的卒中腔,医生只能无奈地表示:这里已经是一片“盐碱地”,无法再长出庄稼(神经元)。

2. 科学的悖论:禁区的枷锁

神经元是高度分化的细胞,成年后基本停止分裂。虽然科学家知道大脑的海马体和脑室下区(SVZ)存在神经干细胞,但这些干细胞平时“大门不出二门不迈”,更不会主动迁移到几毫米外的皮层卒中腔去“补坑”。

如果不能填补这个空洞,不能重建神经环路,患者的功能恢复就永远是镜花水月。这不仅是脑卒中患者的绝望之源,也是帕金森病、阿尔茨海默病等神经退行性疾病治疗的终极障碍。

🧪 第二部分:核心突破——“脑修复凝胶”:给大脑施一场“化盐碱为沃土”的魔法

李晓光团队的突破,不在于发现了某种新基因,而在于发明了一种 “软硬兼施”的生物材料——“脑修复凝胶” (也被称为“大脑胶水”)。

这不是简单的填充物,而是一个精密的 “指挥中心” 。它的核心成分是碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)壳聚糖凝胶的结合。

为了让你更直观地理解这个过程,我们用一个 “生态修复工程” 的比喻来拆解它的科学原理:

🌱 比喻:把“盐碱荒地”变成“生机绿洲”

第一步:注入“沃土” (改善微环境)

卒中腔就像一片充满毒素和瘢痕的“盐碱地”,正常细胞根本活不下去。传统的治疗就像在旁边浇水,不敢进地。李晓光团队直接将“脑修复凝胶”注射进这片“死地”。

科学原理:凝胶在体内发生物理相变,完美填充空腔,起到了支架作用。更重要的是,它能抑制过度的炎症反应,减少瘢痕浸润,把恶劣的微环境改造成了适宜居住的“沃土”。

第二步:吹响“集结号” (激活与募集)

仅仅环境好还不够,还得有“工人”来干活。凝胶中缓释的bFGF因子,就像吹响了冲锋号。

科学原理:它激活了大脑深处(脑室下区)处于“沉睡”状态的内源性神经干细胞,并像磁铁一样,把这些干细胞募集(引导迁移)穿过大脑组织,长途跋涉来到卒中腔。

第三步:定向“播种” (分化与发育)

干细胞来到目的地后,必须变成特定的神经元,而不是乱长。

科学原理:凝胶提供的特定信号,诱导这些干细胞分化为皮层特异性神经元。这就像把一群普通的建筑工人,现场培训成了精密的“芯片制造师”。

第四步:重建“电路” (神经网络连接)

新长出来的神经元如果只是“孤岛”,没有用。它们必须和大脑原有的神经元“握手”,建立通讯。

科学原理:这些新生神经元不仅存活了下来,还长出了突起,与宿主大脑建立了功能性突触连接,重构了神经环路。这相当于在废墟上不仅盖了新房,还重新接通了水电和网络。

🔬 第三部分:技术路径与硬核证据

这项研究之所以能入选“2025中国生命科学十大进展”,并发表在国际权威期刊《生物活性材料》(Bioactive Materials)上,是因为它不仅有理论创新,更有扎实的实验证据。

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注射凝胶的大鼠,其抓握能力、平衡感等感觉运动功能得到了显著恢复。

特别值得一提的是,为了证明这些新细胞是真的“干活”了,而不是只“长肉”不“通电”,团队联合上海交通大学等团队,创新性地采用了高分辨人脑神经细胞代谢功能活体成像技术。这就像给大脑装上了高倍显微镜,亲眼看到了新生神经元在“放电”,确证了功能的恢复。

🏥 第四部分:意义与未来——从实验室到手术台的跨越

这项突破不仅仅是发表了一篇好论文,它的社会意义和临床价值是颠覆性的。

🩺 1. 治疗范式的根本转变

从“被动保护”到 “主动再生” 。

过去我们只能看着神经元死掉,然后试图通过康复训练让其他脑区“代偿”功能,效率极低。现在,我们有能力直接修补受损的脑区。这对于我国每年数百万的脑卒中患者、以及数千万的帕金森、阿尔茨海默病患者来说,是真正的“再生”希望。

🇨🇳 2. 中国原创的“软实力”

这项技术完全由中国团队自主研发。不同于国外流行的干细胞移植(需要体外培养细胞,风险高、成本大),李晓光团队采用的是 “生物材料+内源性干细胞激活” 的策略。

优势:不需要移植外来细胞,直接利用人体自身的修复潜能,安全性更高,且避免了伦理争议,更易于临床推广。

🚀 3. 现状与展望

目前,这项技术已经跨越了从动物实验到人体应用的鸿沟。

临床试验:已在复旦大学附属华山医院、北京协和医院等顶尖医疗机构开展研究者发起的临床试验(IIT)

初步结果:初步验证了其在人体应用中的安全性和有效性,部分患者的功能评分得到明显改善。

未来,随着技术的迭代,这种“生物活性材料”策略有望推广到脊髓损伤、脑外伤等其他中枢神经系统疾病的治疗中。也许在不久的将来,医生会告诉脑卒中患者:“别担心,我们可以通过微创手术,把一种特殊的凝胶注入你的脑部空洞,帮你长出新的神经组织。”

🌟 升华:中国智慧解码生命奥秘

在桂林的山水之间,或许你很难想象千里之外的实验室里,科学家们正在用微观的分子和凝胶,重塑人类大脑的宏观世界。

李晓光团队的这项成果,是 “中国制造”向“中国创造” 转变的绝佳范例。他们没有盲目跟随西方的干细胞移植路线,而是独辟蹊径,用一种极具东方智慧的“顺势而为”——不强行植入,而是通过改善微环境,唤醒人体自身沉睡的“自愈力”。

这不仅是脑科学的胜利,更是人类挑战生命极限的勇气的证明。

结语

大脑曾被视为最神秘、最不可侵犯的禁地,而如今,我们终于找到了一把钥匙,一把能打开“再生”之门的钥匙。

当瘫痪的肢体重新感知到温度,当失语的患者再次喊出“妈妈”,这就是生命科学进步最美的回响。这不仅是实验室的胜利,更是人类对生命奥秘探索的一座新里程碑。让我们为这些默默耕耘的中国科学家点赞,也为生命本身那不可思议的修复力量而惊叹。


来源: 桂粤科普