卒中（中风）是导致成人残疾的主要原因之一，其致残性源于脑组织缺血后神经元的不可逆损伤。传统治疗聚焦于急性期再灌注，但对于已形成的脑腔（梗死灶），医学界长期缺乏有效的修复手段。杜克大学的一项新研究提出了一种创新策略：通过注射一种可降解的生物材料，将原本空无一物的脑腔转化为促进组织再生的“修复枢纽”。该研究发表于《Cell Biomaterials》，为卒中后修复提供了全新的思路。

卒中损伤的困境与修复新策略

缺血性卒中发生时，血栓阻塞脑血管导致局部脑组织缺血缺氧，神经元在数分钟内开始死亡。尽管溶栓或机械取栓能及时恢复血流，但已死亡的神经元无法再生，最终在脑内留下充满液体的空腔。传统康复训练仅能促进周围神经网络的代偿，无法重建缺失的脑组织。杜克大学生物医学工程系教授Tatiana Segura指出：“一旦脑组织丢失，仅恢复血流是不够的。我们的目标是工程化损伤区域，使免疫、血管和神经修复过程协同工作。”为此，研究团队开发了一种基于微孔退火颗粒支架（MAPS）的可注射水凝胶，其内部具有微米级孔隙，允许细胞迁移和增殖，为组织再生提供物理支撑。

星形胶质细胞信号引导免疫应答

该材料的关键创新在于负载了星形胶质细胞来源的细胞外囊泡（EVs）。星形胶质细胞是脑内重要的支持细胞，在损伤后释放EVs传递分子信号。研究人员在体外用IL-4和C1q刺激星形胶质细胞，收集其分泌的EVs，并将其化学偶联到MAPS颗粒上。这种设计使EVs在损伤部位持续释放，形成局部信号枢纽。实验结果显示，IL-4/C1q-EVs能有效招募巨噬细胞和中性粒细胞进入支架内部。值得注意的是，中性粒细胞在传统认知中主要参与炎症反应，但在此处却表现出促修复功能。通过特异性清除中性粒细胞，血管生成显著减少，表明这些细胞是修复过程的关键驱动者。该研究的第一作者Shangjing Xin表示：“这一结果改变了我们对卒中后中性粒细胞角色的理解，其功能取决于到达时间、位置和周围信号，我们的策略能适时招募并保留这些细胞。”

功能恢复与临床转化前景

在动物实验中，接受MAPS+EVs治疗的小鼠在卒中后五天接受注射，八周后其运动功能显著改善，在网格行走测试中的失误率与健康对照组无统计学差异。组织学分析显示，损伤区域新生血管密度增加，轴突纤维数量增多。相比之下，单独注射EVs而不使用MAPS支架则无此效果，说明支架的物理结构对信号集中和细胞浸润至关重要。目前，该团队正探索使用人诱导多能干细胞（iPSC）来源的星形胶质细胞生产EVs，以解决细胞来源的可扩展性问题。Segura教授总结道：“我们并非简单地将材料植入大脑，而是工程化一个局部环境，协调修复反应的多个环节。这如同恢复生态系统，需要创造生命回归的条件。”该研究为卒中后修复提供了可行的工程策略，未来有望转化为临床治疗。