脊髓损伤（SCI）是导致永久性瘫痪和感觉功能丧失的严重致残性疾病，全球每年新发病例约25万至50万。尽管在动物模型中已有多种潜在疗法被报道，但成功转化至临床的治疗手段依然匮乏。其中关键障碍之一在于物种差异：啮齿类动物模型的成功并不能完全预测人体组织的响应。如何在人体组织环境中高效地评估再生疗法的有效性与机制，成为该领域亟待突破的瓶颈。近年来，类器官技术的发展为这一困境提供了新的解决路径。

2021年，来自美国西北大学的Samuel I. Stupp团队曾在《Science》（IF：47.3）（doi：10.1126/science.abh3602）上发表突破性成果，他们设计了一类携带IKVAV（激活β1整合素）和FGF-2模拟肽（激活FGFR1）双信号的超分子纳米纤维，并通过突变非生物活性结构域的氨基酸序列，成功调控了纤维内分子的集体运动速率。研究发现，具备更强分子运动能力（即“跳舞分子”）的多肽两亲性分子纳米纤维（IKVAV PA2），在小鼠严重挫伤性SCI模型中能显著促进皮质脊髓束轴突再生、减少胶质瘢痕、诱导血管新生及运动神经元存活，单次注射后4周内瘫痪小鼠即恢复行走能力。

基于上述平台技术的临床转化迅速跟进，Stupp教授联合创立的Amphix Bio公司已将其先导候选药物AMFX-200（即FGFR与ITGB1激动剂多肽两亲分子支架）推向临床前开发阶段。根据官网数据，该药物已于2025年7月14日获得FDA授予的孤儿药资格认定，适应症为急性脊髓损伤。

在接下来的研究中，Stupp团队将这一治疗策略推进至人体组织层面，利用人诱导多能干细胞（iPSC）构建了高度成熟、包含多种神经细胞类型（神经元、星形胶质细胞及少突胶质前体细胞）的脊髓类器官（hSCO），并在此基础上建立了两种临床相关的损伤模型。相关研究成果于2026年2月11日发表于《Nature Biomedical Engineering》（IF：26.3）（doi：10.1038/s41551-025-01606-2）。

为模拟不同类型的SCI，研究者分别对培养24周、直径约3毫米的类器官实施了手术刀横切损伤和冲击挫伤。组织学与生化分析显示，两种损伤均能迅速导致局部神经元死亡，并在损伤部位及周围诱发反应性星形胶质细胞增生，形成致密的GFAP阳性类胶质瘢痕组织，同时伴随硫酸软骨素蛋白聚糖（CSPG）等抑制性分子的沉积，成功在人体组织中复现了SCI后核心的病理特征。随后，团队将此前在动物体内验证有效的IKVAV PA2超分子纳米纤维凝胶（即“跳舞分子”疗法）局部施用于受损类器官表面，并以无生物活性的E2 PA纳米纤维作为对照。治疗一个月后，组织学定量分析显示，与对照组相比，IKVAV PA2治疗显著降低了损伤区域的GFAP信号强度，表明胶质瘢痕样组织形成被有效抑制；同时，利用Fluo-4活细胞染色和神经丝蛋白标记可观察到大量长串神经突从类器官表面向凝胶内部延伸，且排列方向高度一致，模拟了体内轴突再生的关键特征。

为进一步提升模型的病理生理相关性，该研究还首次在脊髓类器官中引入了小胶质细胞。通过将iPSC分化来源的类小胶质细胞与类器官共培养，研究者构建了免疫活性损伤模型。在此模型中，IKVAV PA2治疗不仅同样促进了神经突生长并减少CSPG沉积，更重要的是，实时荧光定量PCR和RNA测序分析显示，该疗法显著下调了TNF-α、IL-1β等与SCI相关的关键促炎因子的表达，从分子水平证实了其对神经炎症的缓解作用。该研究充分表明，具有增强超分子运动特性的生物活性支架，能够在人类中枢神经组织环境中有效促进轴突再生并调节胶质瘢痕形成，其效果与既往动物实验结果高度一致。

研究通讯作者、美国西北大学Samuel I. Stupp教授表示，“类器官最令人振奋的方面之一在于，我们能够利用它们在人体组织环境中测试新的疗法。在尚未开展临床试验的情况下，这是达成此目标的唯一途径。我们决定在人类脊髓类器官中建立两种不同的损伤模型，并检验我们的疗法，看其结果是否与我们先前在动物模型中所观察到的一致。在施用我们的疗法后，胶质瘢痕显著消退，几乎难以检测，同时我们观察到神经突的生长，这与我们在动物身上看到的轴突再生高度相似。这证实了我们的疗法具有良好的人类临床应用前景。”