1、中枢神经系统组织工程：当前考虑和策略

中枢神经系统组织工程：当前考虑和策略

1 引言

中枢神经系统（CNS）由大脑和脊髓构成，是人体的控制中心。来自肌肉、非自愿器官和感官的信息通过周围神经系统（PNS）传递到CNS，在那里被解读。这些信号在大脑内传输到不同的功能区域，然后再次向外发送，用于控制自愿运动和非自愿调节，从而完成神经系统电路的无尽循环。CNS对于整个身体的功能至关重要，受伤和疾病会削弱一个人的生活质量。据统计，美国约有265,000人患有脊髓损伤（SCI），每年有超过10,000例新的损伤发生。脊髓损伤患者的寿命会缩短，且治疗费用高昂。此外，每年有超过170万人遭受创伤性脑损伤（TBI）。CNS损伤对患者及其家庭造成了巨大的身体和心理影响。

1.1 CNS损伤的影响

CNS损伤不仅影响患者的身体功能，还会对其心理健康产生深远影响。例如，脊髓损伤患者除了因损伤程度不同而面临一到四百万美元的生活成本外，寿命也会缩短，这尤其令人不安，因为脊髓损伤者的平均年龄仅为31岁。此外，每年有超过170万人遭受创伤性脑损伤（TBI），这些损伤可能导致认知、情感和行为方面的长期问题。在经历截瘫或四肢瘫的SCI个体中，治疗后实现完全神经恢复的不到1%。

1.2 CNS组织工程的挑战

中枢神经系统组织工程（TE）极为困难，这是因为原生CNS组织的内在限制和复杂性。通常，会采用多组分方法尝试恢复大脑或脊髓的自然功能。首先，需要了解组织形成和功能以及组织对损伤的反应，才能制定出纠正CNS损伤和疾病的治疗方法。对原生组织和病理发展的了解将促进改善克服CNS损伤的策略。对于最严重的CNS疾病，可能需要一个包含多种线索的复杂TE构建体来对抗CNS的物理和化学障碍；这些构建体的基本构建块是来自生