综述：脊髓损伤2.0：精准医疗时代下神经生物学、技术与希望之间的桥梁

　　本综述系统梳理了脊髓损伤（SCI）病理机制与治疗策略的重大进展，涵盖从急性期离子失衡、兴奋性毒性到慢性神经炎症与胶质纤维化等多阶段过程，重点介绍了干细胞再生（stem cell–driven neurogenesis）、基因编辑（CRISPR-Cas9?）、脊髓神经调控（spinal neuromodulation）及脑机接口（BCI）等前沿技术如何推动治疗范式从代偿性护理转向功能重建，并强调精准医疗（multi-omic biomarker stratification）与临床转化面临的挑战与伦理考量。

　　

Abstract

脊髓损伤（Spinal Cord Injury, SCI）是一种破坏性的神经系统疾病，全球年发病率约为每百万人中10至83例，导致运动、感觉及自主神经功能的严重障碍。本综述深入探讨了SCI的病理生理演变过程：急性期表现为离子失衡、兴奋性毒性（excitotoxicity）和血管破坏，慢性期则涉及神经炎症（neuroinflammation）和胶质瘢痕（glial fibrosis）的形成，这些机制共同阻碍了神经再生（neural regeneration）的进程。

病理机制与治疗挑战

SCI后的微环境变化极为复杂。急性期的钙离子（Ca²⁺）内流和谷氨酸兴奋性毒性引发神经元死亡，而血管破坏导致缺血和氧化应激（oxidative stress）。慢性阶段中，小胶质细胞和星形胶质细胞活化形成物理与化学屏障，抑制轴突再生（axonal growth）。此外，细胞外基质（extracellular matrix）的重塑和硫酸软骨素蛋白聚糖（CSPGs）的积累进一步限制了神经可塑性。

再生生物工程突破

近年来，干细胞治疗（stem cell–driven neurogenesis）通过移植神经前体细胞（neural progenitor cells）或诱导多能干细胞（iPSCs）促进神经元分化与突触重建。基因编辑技术CRISPR-Cas9^?被用于调控轴突生长相关基因（如PTEN、SOCS3）的表达，增强内在再生能力。生物材料支架（如纤维蛋白水凝胶）与生长因子（BDNF、NT-3）的联合应用则为轴突导向提供了物理和化学支持。

神经技术融合与功能重建

脊髓神经调控（spinal neuromodulation）通过电刺激（epidural electrical stimulation, EES）激活脊髓中枢模式发生器（CPG），已帮助部分截瘫患者恢复踏步运动。脑机接口（brain–computer interface, BCI）系统将大脑信号转化为外部设备控制指令，实现运动功能代偿。人工智能（AI）驱动的外骨骼机器人（robotic exoskeletons）进一步整合实时传感与自适应算法，提升 locomotor training 的个性化水平。

精准医疗与临床转化

多组学生物标志物（multi-omic biomarkers）——包括基因组学（genomics）、转录组学（transcriptomics）和蛋白质组学（proteomics）——助力患者分层（patient stratification）和治疗响应预测。计算模型（computational modeling）模拟个体损伤特征，优化神经调控参数或药物递送策略。然而，临床转化仍需解决 preclinical models 的物种差异、试验终点（endpoints）标准化以及伦理框架（equitable access）的建立。

未来展望

尽管SCI治疗仍面临转化挑战，但再生医学与神经工程的融合正推动疗法从症状管理转向结构修复与功能恢复。跨学科合作、数据共享（FAIR data principles）和患者参与（patient engagement）将是实现精准神经修复（precision neurorestoration）的关键。