研究發現聚合雌激素可保護神經系統細胞

雌二醇是人類主要的雌激素性激素，也是一種廣泛使用的藥物。

導致癱瘓和行動不便的脊髓損傷並不總是會因最初的創傷而停止，但是幾乎沒有治療方法可以阻止病情惡化，而且無法治癒。倫斯勒理工學院的研究人員已經開發出了一種有前途的新型生物材料，可以對受損的脊髓和組織提供針對性的治療，從而防止進一步的損傷。

在今天發表在《自然通訊》上的一項研究中，倫斯勒的一個跨學科團隊證明了雌激素（一種體內產生的天然激素）如何聚合成一種緩慢釋放的生物材料，並應用於神經系統細胞以保護這些細胞，甚至促進再生。

倫斯勒（Rensselaer）生物醫學工程學教授，生物技術和跨學科研究中心（CBIS）成員瑞恩·吉爾伯特（Ryan Gilbert）說：“已知雌激素具有神經保護作用。” “脊髓損傷後，所有這些自由基都會釋放出來，並導致損傷隨著時間的推移而增加。我們正試圖阻止損傷的擴散。我們正在尋求開發一種更為急性的治療方法。”

通過觀察自然界的保護方法，吉爾伯特與倫斯勒（Rensselaer）材料科學與工程學助理教授埃德蒙·帕勒莫（Edmund Palermo）合作，開發出了一種聚合物，當直接植入脊髓時，該聚合物將靶向受傷的組織並釋放出雌激素作為治療藥物幾年

該方法比傳統藥物更精確，後者通常會影響整個系統並可能在其他器官中引起副作用。

吉爾伯特說：“以有趣的方式使用天然材料以釋放或引入組織的方式確實可以帶來很多好處，這就是我們在這裡所做的工作。”

將藥物製成聚合物的傳統方法（稱為polypro藥物）不適用於此應用程序，因此Palermo及其團隊開發了一種新方法。他們使用光觸發化學方法將雌激素合成為長聚合物鏈，利用電力可以將其紡成沿脊髓植入所需的纖維。

為了測試這些新合成的纖維，吉爾伯特和他的團隊將神經系統細胞（如神經元和星形膠質細胞）應用於聚合的雌激素。通過這項細胞實驗室測試，研究人員發現雌激素不僅具有神經保護作用，而且還可以促進再生。

“這是多雌激素第一次被加工成纖維，這種纖維具有在不增加生長因子的情況下增強神經細胞沿纖維方向生長的能力，”巴勒莫說。

該小組的新方法現已獲得專利，將使研究人員能夠將其探索進一步推向臨床前研究，在臨床上研究中，他們可以看到聚合纖維如何在生物系統中發揮作用。他們最終的目標是極大地改善脊髓損傷患者的生活。

他們的發現也將有助於推進藥物輸送領域的研究，該領域越來越側重於個性化和精確性。

“精確醫學是CBIS的研究重點，” CBIS研究中心主任Deepak Vashishth說道，該研究中心將來自多個學科的教職人員聚集在一起，以解決具有挑戰性的全球性問題。“我們的研究人員在這裡開發的產品有可能推動以前難以解決的挑戰。”

“我們開發的合成化學類型廣泛適用於許多其他藥物的緩慢釋放，”巴勒莫說。吉爾伯特說：“將藥物輸送到受傷的脊髓是一個非常具有挑戰性的問題。” “我認為藥物的下一階段將是非常集中的治療，可以直接應用於受傷的脊髓，從而大大減少副作用。”