当人的周围神经（比如手臂或腿部的神经）受到严重损伤断裂后，很难自己长好，通常需要搭一座“桥”（神经支架）来引导神经纤维重新连接。目前常用的“桥”虽然能起作用，但效率还不够高，再生的神经往往长得慢、信号传得差。
基于此，上海市第六人民医院欧阳元明研究员、周超副研究员、上海新华医院小儿骨科何劲研究员等在在《Journal of Nanobiotechnology》杂志发表了“Chiral MoS2@BC fibrous membranes selectively promote peripheral nerve regeneration”揭示了手性二硫化钼@细菌纤维素纤维膜选择性促进周围神经再生。
本研究通过水热法成功制备了具有优异亲水性、机械性能及生物相容性的手性CMS@细菌纤维素（BC）支架，并对比了L-型（L-CMS）与D-型（D-CMS）在神经修复中的差异。细胞实验显示L-CMS更能有效促进施万细胞增殖；在大鼠坐骨神经缺损模型中，植入三个月后L-CMS展现出显著的“手性优势”：其神经传导速度高达51.2 m/s（远超D-CMS的26.8 m/s）且在神经功能指数、运动电生理恢复以及再生神经的轴突直径和髓鞘厚度等关键指标上均全面优于D-CMS组。这表明L-型手性结构能更有效地引导周围神经再生，是极具潜力的神经修复材料。
图一 10毫米大鼠坐骨神经缺损模型中神经导管（NGC）的制备与植入
图二 BC、D-CMS、L-CMS、Ach-MS和R-CMS薄膜的元素分布、多种有机酸（OAs）及晶体结构
本研究采用水热法制备了D‑CMS、L‑CMS、Ach‑MS和R‑CMS薄膜，对映体CMS@BC薄膜呈黑色纤维网络结构。
SEM结果显示，BC为纳米纤维多孔网络，CMS呈花状结构分布于其表面；L‑CMS与D‑CMS分别为左手、右手螺旋堆叠的纳米板，具备一、二、三级手性，而R‑CMS与Ach‑MS结构无序，无多级手性。EDS表明Mo、S、O、C元素分布均匀，XRD可识别六方相CMS特征峰。因支架不透明，采用DRUV‑Vis与DRCD检测手性，CMS@BC同时存在吸收型与散射型光学活性，L‑CMS与D‑CMS呈镜像对称信号，手性相反且活性源于自身多级结构而非BC基底。
该类薄膜亲水性优异，负载MoS₂后拉伸强度由4.17 MPa提升至12 MPa以上，提高3–6倍，可满足神经修复材料的使用要求。
图三 术后12周，BC、D-CMS、L-CMS、Ach-MS、R-CMS及自体移植组的神经与肌肉再生情况
将大鼠置于步态分析系统上，利用分析其运动功能的恢复情况。
坐骨神经功能指数（SFI）是评估运动功能恢复的主要指标之一。L-CMS组的SFI显著高于BC组、D-CMS组、Ach-MS组和R-CMS组。L-CMS组与自体移植组的SFI分别为-51.0和-44.4，两组间无显著差异，表明L-CMS神经导管能在一定程度上促进神经功能的恢复。BC组、D-CMS组、L-CMS组、Ach-MS组、R-CMS组及自体移植组的神经传导速度（NCV）分别为30.3 m/s、26.8 m/s、51.2 m/s、17.1 m/s、24.1 m/s和56.7 m/s。值得注意的是，L-CMS组与自体移植组的神经传导速度相近，无显著差异。相比之下，BC组、D-CMS组、Ach-MS组和R-CMS组的神经传导速度均显著低于L-CMS组，这表明L-CMS神经导管在促进再生神经的电生理恢复方面发挥了作用。此外，L-CMS组与Ach-MS组之间的平均肌纤维面积也存在显著差异。
总结
综上所述，作者采用水热法制备了CMS@BC支架。这些手性支架表现出良好的机械稳定性和亲水性。体外实验结果表明，L-CMS支架在促进施万细胞增殖方面优于其他支架。将支架植入大鼠坐骨神经12周后发现，这些支架增强了轴突的髓鞘形成并刺激了再生神经的电活性。总体而言，L-CMS支架促进了功能恢复和神经再生。作者的研究为手性纳米材料在周围神经再生领域的应用提供了重要参考。
文章来源：
https://doi.org/10.1186/s12951-024-02493-6
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