Genipin交联负载bFGF的细胞外基质在周围神经损伤修复中的作用及机制研究

为解决周围神经损伤(PNI)修复中自体移植供体不足和合成神经导管生物相容性差的问题，研究人员开发了Genipin(G)交联负载碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)的脱细胞神经基质(ECM-G@bFGF)。该材料通过保留ECM三维结构并实现bFGF缓释，显著促进轴突再生和神经功能恢复，为PNI治疗提供了新型生物材料策略。

　　

周围神经损伤是临床常见的致残性疾病，传统治疗方法如自体神经移植存在供体来源有限、直径不匹配等问题，而合成神经导管则因生物相容性差难以推广应用。如何构建既能提供三维生长支架又能持续释放神经营养因子的仿生材料，成为神经再生领域的关键挑战。

温州医科大学的研究团队创新性地将天然交联剂Genipin(G)与促神经再生因子bFGF整合到脱细胞神经基质(ECM)中，开发出ECM-G@bFGF复合支架。该研究通过系统评估材料的理化特性、生物相容性和缓释性能，并在大鼠坐骨神经缺损模型中验证其修复效果，相关成果发表在《BMC Biotechnology》上。

研究主要采用脱细胞技术制备神经ECM支架，通过Genipin梯度浓度(3/6/10 mg/mL)交联优化机械性能，结合ELISA检测bFGF缓释动力学。体内实验通过步态分析(SFI)、电生理检测(CMAP)和组织学评估(HE/免疫荧光/TEM)等多维度验证修复效果。

材料制备与表征
脱细胞处理后的神经ECM完整保留了胶原纤维的定向排列结构，DNA残留量显著降低(<0.05%)。Genipin交联使ECM-G@bFGF的杨氏模量提升3倍，降解周期从4天延长至14天，6 mg/mL交联浓度下细胞存活率达95%以上。缓释实验显示该材料可持续释放bFGF达31天。

功能恢复评估
术后8周，ECM-G@bFGF组的坐骨神经功能指数(SFI)恢复至-12.5±3.2，接近自体移植组(-8.7±2.1)，显著优于单纯ECM组(-45.6±5.3)。电生理检测显示复合肌肉动作电位(CMAP)振幅恢复率达78%，腓肠肌湿重比(损伤侧/健侧)达0.89±0.03，HE染色证实肌纤维横截面积增加2.1倍。

再生机制解析
免疫荧光显示ECM-G@bFGF组神经丝蛋白(NF-H)和S100β阳性面积分别增加3.2倍和2.8倍，提示雪旺细胞迁移和轴突再生活跃。透射电镜观察到成熟髓鞘(G比值0.68±0.04)和生长相关蛋白43(GAP-43)高表达，证实bFGF通过激活PI3K-Akt通路促进神经结构重建。

该研究首次证实Genipin交联可增强ECM与生长因子的协同作用：ECM提供定向生长的物理引导，而缓释的bFGF则通过调控ERK1/2和Akt信号通路加速轴突再生。这种"结构-功能"双仿生的策略为开发下一代神经修复材料提供了新思路，具有重要的临床转化价值。未来研究可进一步探索不同组织来源ECM的生长因子负载特异性，以及该材料在长段神经缺损中的应用潜力。