45、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）包括大脑和脊髓，是人体的控制中心。来自肌肉、非自愿器官和感官的输入通过周围神经系统（PNS）的神经传递到CNS，在那里它们被解读。信号可以在大脑内传输到不同的功能区域，然后再次向外发送以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，这也是为什么受伤和疾病会削弱一个人的生活质量。

在美国，估计有大约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）。CNS损伤对患者及其家庭造成的破坏性身体和心理影响是显而易见的。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%。

中枢神经系统（CNS）的组织工程（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物材料的物理支架、内源性或外源性细胞，以及来自构建体内部或表面的化学、机械和电刺激信号。

2 中枢神经系统解剖及神经损伤进展

2.1 中枢神经系统的解剖和生理

2.1.1 大体解剖学

神经元遍布全身，按其特定功能分