周围神经损伤后，免疫细胞（中性粒细胞）过度释放的“蜘蛛网”（NETs）会束缚神经并加剧炎症，阻碍修复。传统药物难以精准清除这些微观障碍。
基于此，上海市第六人民医院欧阳元明教授&钱运教授&东华大学黄晨教授研究团队在Bioactive Materials杂志发表了“Mechanical-cellular electrical conversion model reshapes the immune microenvironment of peripheral nerve by modulating neutrophil extracellular traps”揭示了机械-细胞电转换模型通过调节中性粒细胞胞外诱捕网重塑周围神经免疫微环境。
本文报道了一种基于压电和导电材料的自供电免疫活性支架。这种原位电刺激技术能够调节受损神经组织中持续存在的高水平炎症细胞因子浸润，调控异常的中性粒细胞活性并促进快速血管化。通过改善免疫平衡和促进血管生成，该电活性支架避免了PNI后的生长抑制，并有力地促进了神经再生。因此，这种压电模型代表了一种有效的PNI免疫治疗工具。
图一 受损神经中中性粒细胞浸润增加
周围神经受损后，生物电信号会立即中断，而免疫系统则会实时做出剧烈反应。
为了探究急性神经损伤后早期免疫反应的影响，作者建立了周围神经横断模型，并在无任何干预的情况下进行了初步实验。根据既往研究，大鼠体内的中性粒细胞是最早到达损伤部位的免疫细胞，通常在伤后6至8小时内抵达，并在约12小时达到峰值。经过1至2天后，中性粒细胞完成归巢反应，随后其数量稳步下降至低水平。
因此，在伤后12小时这一时间点分析损伤神经与正常神经的炎症程度及细胞状态。
图二 材料的制备与性能分析
研究首先证实，神经断裂早期聚集的中性粒细胞会释放大量“蜘蛛网”（NETs），毒害修复细胞并引发严重炎症，阻碍神经再生；
为此，作者创新利用静电纺丝技术，将压电材料（P(VDF-TrFE)）与氧化石墨烯结合，制备出三种纳米纤维神经导管。实验显示，掺入10%压电材料的支架不仅力学性能最优，更能将微小的机械形变（如肌肉运动）高效转化为显著微电流；这种“机械-电”转换成功触发了中性粒细胞内的钙离子内流，证明该智能支架能通过物理电信号精准调控免疫细胞活性，为通过“无药”方式清除炎症障碍、重塑神经再生微环境提供了坚实的物质基础。
图三 生物安全验证与压电促再生效能评估
为确保神经植入物的安全性，作者将导管植入大鼠体内长达三个月，全面监测发现心、肝、脾、肺、肾等关键器官无病理损伤，血液生化及血常规指标均正常，确证了该材料具有优异的生物安全性。
在此基础上，体内修复实验显示：接受10%压电导管（10%PrP）治疗的大鼠，其运动功能恢复（足迹分析，）、神经传导速度及肌肉力量均达到与“金标准”自体神经移植相当的水平。组织学染色与电镜观察进一步揭示，该导管产生的微电流显著促进了髓鞘再生和轴突生长，有效逆转了肌肉萎缩。
综上所述，这种特制的压电神经导管不仅安全无毒，更能通过物理电刺激高效驱动周围神经的功能性再生，展现出巨大的临床应用潜力。
总结
本研究证实，PrP压电神经导管能通过“机械 - 电”转换特异性抑制中性粒细胞胞外诱捕网的形成，有效清除神经再生微环境中的关键障碍。凭借优异的生物安全性与媲美自体移植的修复效能，该策略成功实现了从“被动等待”到“主动调控”免疫微环境的范式转变，为周围神经损伤的无药治疗提供了极具转化前景的创新方案。
文章来源：
DOI: 10.22541/au.171468403.30844874/v1
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