翰林大学春川圣心医院 Park Chanheum 教授团队
开发“无需手术治疗脑损伤”的
经鼻干细胞递送技术
提出外伤性脑损伤治疗新范式

韩林大学医疗与生物融合研究院微型生理系统研究所所长 Park Chanheum。韩林大学提供

韩林大学医疗与生物融合研究院微型生理系统研究所所长 Park Chanheum。韩林大学提供

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翰林大学春川圣心医院耳鼻咽喉科 Park Chanheum 教授(通讯作者)研究团队开发出一种无需手术即可治疗由事故或外伤引发的外伤性脑损伤的非侵入性干细胞递送技术。这项技术摆脱了以往依赖高风险脑外科手术的传统治疗方式,提出了一种更加安全且可重复应用的新型脑疾病治疗范式。


外伤性脑损伤是一种重症疾病,由于突发冲击导致神经细胞受损或死亡,从而引发认知功能和运动功能下降。迄今为止,能够从根本上恢复受损脑功能的治疗方法仍然有限;而现有将干细胞直接注入大脑的治疗方式需要进行侵入性手术,且细胞存活率较低,存在明显局限。


为解决这一问题,研究团队关注到可以通过鼻腔内侧黏膜将药物或细胞直接输送至大脑的“经鼻给药通路”。研究团队利用生物反应器系统对干细胞进行大规模培养,并将其制备成高功能性细胞集合体——神经球。制备完成的神经球被包埋于含有丝素蛋白等成分的特殊水凝胶中,经鼻腔注入体内。作为核心技术的“水凝胶包封”,通过包裹并保护干细胞,提高了其在体内的存活率,同时使神经球分泌的多种具有治疗作用的活性因子(细胞分泌物质)能够被输送至脑损伤部位,从而最大化治疗效果。


通过鼻腔给药的干细胞治疗剂疗效对比实验图表。翰林大学提供

通过鼻腔给药的干细胞治疗剂疗效对比实验图表。翰林大学提供

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动物实验中证实脑功能快速恢复效果

研究团队通过模拟真实事故情境的外伤性脑损伤动物实验,验证了干细胞神经球的治疗效果。实验结果显示,接受治疗组在仅仅3天内便开始出现脑功能恢复迹象,1周后其恢复速度比未治疗组快出2倍以上。


尤其是在负责记忆和学习的大脑关键区域,因损伤而减少的与恢复相关物质被恢复到接近正常水平。其结果是濒临死亡的脑细胞重新存活,并在新生神经细胞持续维持的情况下,脑组织得到修复。


此外,脑损伤后在脑内累积的毒性物质和应激因素在治疗组中大幅减少,受损脑环境得到净化。同时,脑细胞之间的连接结构也得以稳定维持,原本可能因事故而中断的脑神经网络得到了保护。


研究团队表示,本次研究结果不仅仅是延缓损伤进程,更展示了为受损大脑构建其自身能够恢复的环境这一治疗可能性。


主细胞库系统流程示意图。翰林大学提供

主细胞库系统流程示意图。翰林大学提供

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证实干细胞治疗剂的大规模生产可行性

更进一步,研究团队利用可自动大规模培养干细胞的生物反应器系统,成功构建了“主细胞库(Master Cell Bank)”。主细胞库是一种将作为神经球原型的“间充质干细胞”安全保存起来,并以此为基础反复生产具有相同性能细胞的方式。借此,可以在较短时间内稳定获取治疗所需数量的干细胞。构建完成的细胞库中的干细胞被分装成小份进行冷冻保存,并通过系统化管理,确保在需要时随时都能使用到同等质量的细胞。


研究团队通过这一系统确认,所储存的干细胞完整保留了其固有特性和分化能力。这一结果证明,即便经过大规模生产和保存过程,细胞并未发生变质,仍然完全具备作为治疗制剂所需的疗效与安全性。


本次研究表明,干细胞治疗不仅停留在实验室研究层面,同时在实际临床应用所必需的“产品标准化”和“大规模生产(量产)可行性”方面也取得了重要进展。


Park Chanheum 教授表示:“本次通过鼻腔递送干细胞、无需进行危险脑外科手术的技术,是一种能够同时保障患者安全性和治疗效果的创新方法。今后将把这一技术从外伤性脑损伤进一步拓展至帕金森病、阿尔茨海默病等多种疑难脑疾病的治疗领域。”



本研究以“外伤性脑损伤中用于急性神经保护的水凝胶包封人脐带来源间充质干细胞神经球的经鼻中隔递送技术(Trans-septal delivery of hydrogel-encapsulated human umbilical cord MSC-derived neurospheres for acute neuroprotection in traumatic brain injury)”为题,于2026年1月发表在国际期刊《APL Bioengineering》(《APL生物工程》,影响因子4.1)上。


本报道由人工智能(AI)翻译技术生成。

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