报告题目:

面向脑卒中康复的功能水凝胶材料研发及应用基础研究

报告人:

刘宗建

所在单位:

首都医科大学附属北京康复医院

报告人简介：

刘宗建，副教授，硕士研究生导师。北京理工大学应用化学博士、首都医科大学宣武医院神经生物学博士后。主要从事脑卒中康复医工交叉转化研究。主持国家自然科学基金面上项目、国家重点研发计划子课题和北京市自然科学基金等多项课题，以第一/通讯作者（含共同）在Prog Poly Sci、Biomater Res、Chem. Eng.J、Aging Dis、Cell Biosci等期刊发表SCI论文29篇。获“教育部科技进步奖一等奖”、”中国康复医学会科学技术一等奖“等科技奖励。兼任中国康复医学会脑功能与调控专委会常委、科技管理与评估委员会秘书长、中国老年医学会脑血管并分会常委、北京神经科学学会神经康复分会副主委等。兼任Brain Network and Modulation、Journal of aging and rehabilitation等期刊编委。

摘要：

脑卒中在我国是致死和成年人致残的首位病因，但临床上对卒中后康复的治疗效果并不理想。近年来，围绕着血管新生、神经新生、神经可塑性等多种策略，采用药物治疗促进卒中康复的研究逐步兴起。然而由于亚急性/慢性期血脑屏障的逐步恢复和脑脊液的清除作用，无论采用静脉注射还是颅内原位注射的给药方式均存在药物利用度较低的限制。本文制备了三种可注射水凝胶载药体系，原位注射将载药水凝胶递送至卒中后脑部形成的空腔中，水凝胶能够在2-3周的时间内持续释放药物，提高梗死边缘区的神经可塑性，显著地促进卒中小鼠的运动功能恢复。利用四臂聚乙二醇和二硫代苏糖醇之间的迈克尔加成反应并负载BDNF和VEGF两种生长因子制备了可注射的多功能水凝胶（PEG-DTT）。体外细胞实验的结果表明，BDNF和VDGF在促进内皮细胞增殖和抑制原代神经元凋亡中具有协同效应。免疫荧光共定位的结果表明，水凝胶在体内可显著促进血管生成，调控小胶质细胞抗炎极化；增强突触可塑性^[1]。单宁酸和羧甲基壳聚糖自组装可构建可注射水凝胶，其中单宁酸既是必不可少的凝胶构建基元，又是缓释药物。体内外实验的结果表明，缓释的单宁酸可以通过NFκB信号通路调节小胶质细胞向抗炎型极化，分泌TGF-β等神经营养因子增强神经可塑性^[2]。由于C-S键具有ROS响应性，将姜黄素负载入PEG-DTT水凝胶中可得到具有双重ROS清除作用的全药物成分水凝胶。PEG-DTT水凝胶可有效清除卒中已释放的ROS并加速释放姜黄素，而释放的姜黄素则进入小胶质细胞中通过抑制PHOX激活减少氧化应激，抑制ROS的产生。从而调控卒中部位的炎症环境，增强神经可塑性。三种可注射水凝胶均可成功将药物原位递送至卒中部位并通过药物的缓释在体内增强神经可塑性，促进卒中后康复，具有良好的临床转化前景。