[发明专利]产神经酸的微藻在制备治疗脊髓损伤的产品中的应用

说明书

本发明涉及产神经酸的微藻在制备治疗脊髓损伤的产品中的应用，属于生物医药技术领域。微藻个体微小，具有流动性，不易在损伤脊髓组织处固定，本发明将微藻通过纤维蛋白胶包载，纤维蛋白胶已经通过临床实践证明具有良好的生物相容性和安全性，制备得到的微藻‑生物凝胶体系中，利用微藻作为氧气与神经酸的天然载体，并通过纤维蛋白水凝胶三维携载微藻补充损伤处缺失的细胞外基质，从供氧、提供神经营养因子、补充缺失细胞外基质三个方面，实现对脊髓损伤微环境的综合调节，促进脊髓中枢神经组织修复与神经功能重建。本发明探索了微藻在生物医药方面的应用潜能，为脊髓损伤治疗提供了全新思路。

技术领域

本发明涉及产神经酸的微藻在制备治疗脊髓损伤的产品中的应用，属于生物医药技术领域。

背景技术

脊髓损伤(Spinal cord injury,SCI)是一种严重的中枢神经系统疾病，具有高致残率；约90％的SCI病例是由创伤引起，多发于青壮年，主要表现为肢体感觉、运动功能及植物神经功能障碍，严重影响患者的正常生活。

目前，临床上对于SCI的治疗缺乏有效手段，仅局限于急性期手术稳定脊髓、利用激素药物冲击疗法和高压氧治疗等手段控制并发症，以及后期康复治疗，但仍无法实现有效的神经功能恢复。复杂的抑制性病理微环境是阻碍神经修复的主要因素，对微环境的综合调节是治疗SCI的关键。脊髓损伤发生后，患处大量出血、缺血，患处处于微环境失衡状态。缺血缺氧的微环境进一步造成继发性损伤，氧化应激和炎症因子的大量弥漫致使神经元死亡，随着病情发展，损伤处细胞外基质缺失，形成由胶质疤痕屏障围绕的空洞。因此，对损伤脊髓组织的修复主要应包括以下作用机制：①补充生物相容性细胞外基质，保护脊髓，支持受损组织生长；②改善患处的缺氧微环境，减轻脊髓组织继发性损伤；③为受损组织提供神经营养因子，促进神经纤维发育及生长，促进神经功能恢复。

微藻在生理环境下可以降解，且对正常细胞未表现出明显毒害作用。浙江大学周民团队将螺旋藻作为化疗药物阿霉素载体，靶向输送药物至乳腺癌肺转移肿瘤，表现出较高的载药效率、理想的肺部靶向积累和pH反应性的药物缓释等性能；周民课题组还利用微藻放氧特性，将磁化螺旋藻用于改善肿瘤缺氧微环境，通过外加磁场，使磁化藻细胞靶向作用于肿瘤部位，微藻自身的叶绿素的自荧光特性可以实现微藻的体内无创追踪，且叶绿素可以作为光敏剂，实现光动力学疗法，达到杀死肿瘤细胞的效果；该团队还创造性的用血红细胞膜包被小球藻，将经过修饰的藻细胞用于癌细胞的杀灭，表现出一定的生理活性。以上研究证明了微藻的生物相容性与安全性，同时也显示了微藻作为生物体微环境中天然氧气载体的潜力。

本发明使用Mychonastes afer作为实验藻种，M.afer作为一种淡水微藻，细胞直径为2-8μm，是一种产神经酸(Nervonic acid)微藻，神经酸含量可达细胞内中性脂肪酸含量的6.5％，其油脂含量经过环境诱导胁迫可以达到细胞干重的53.9％，是良好的神经酸来源物种。神经酸最早发现于哺乳动物的神经组织中，故命名为神经酸。国外研究表明，神经酸是大脑神经细胞和神经组织的核心天然成分，是迄今为止世界上发现的能促进受损神经组织修复和再生的特效物质，是神经细胞特别是大脑细胞、视神经细胞、周围神经细胞生长、再发育和维持的必需“高级营养素”，对提高脑神经的活跃程度，防止脑神经衰老有很大作用。但是微藻个体微小，具有流动性，不易固定，不利于在受损组织中的应用。

发明内容

本发明的目的在于提供产神经酸的微藻在制备治疗脊髓损伤的产品中的应用。本发明通过将一定量产神经酸的微藻与生物凝胶混合，在不影响微藻生物活性的基础上，生物凝胶为微藻提供了固定支架，并在一定程度上促进了微藻生长与产氧，将微藻-生物凝胶体系埋植于脊髓损伤处，补充细胞外基质，通过外加红光辐照，促进微藻放氧，同时利用微藻产生神经酸为神经组织修复提供神经营养因子，进而达到改善患处微环境以及促进伤处神经组织修复的目的。

本发明的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种微藻-凝胶体系，所述微藻-凝胶体系主要由产神经酸的微藻与生物凝胶组成。