Adv Sci：不用药改电场，北京化工大学刘惠玉等发现压电膜把脑损伤炎症开关拨回修复

创伤性脑损伤（TBI）是造成全球青壮年残疾与死亡的重要诱因。目前临床急性期治疗手段以血肿清除、颅内压控制为主，但针对继发性脑损伤的有效干预手段仍十分匮乏，往往导致患者神经功能恢复不佳。

近年来大量研究证实，小胶质细胞线粒体功能障碍是TBI后继发性神经损伤的核心机制。发生TBI后，小胶质细胞线粒体动力学失衡、线粒体膜电位（ΔΨm）崩溃，引发ETC解偶联，造成ROS大量爆发。过量ROS直接氧化线粒体DNA（mtDNA）与脂质膜，进一步加重线粒体损伤，形成恶性循环。泄漏至胞质的mtDNA可激活cGAS–STING通路，促使NF-κB发生磷酸化，进而上调促炎因子表达。

与此同时，线粒体钙超载（Ca²⁺超载）会激活NOD样受体热蛋白结构域3（NLRP3）炎症小体，进一步放大炎症级联反应，共同加剧神经组织损伤。此外，调控小胶质细胞极化表型已成为治疗神经炎症类疾病的关键策略。

另有研究证实，上述线粒体功能紊乱及后续炎症反应会直接抑制小胶质细胞向具有神经保护作用的M2型极化，同时促进其向促炎M1型极化，最终诱发神经元凋亡、破坏突触可塑性。因此，靶向修复线粒体功能被视作重塑抗炎神经免疫微环境的关键突破口。

电刺激（ES）疗法可通过调控离子通道与线粒体代谢通路，提升ATP合成、减轻氧化损伤并促进神经元再生。以往研究结果提示电刺激同样具备中枢神经损伤修复潜力。但该疗法的临床转化存在诸多瓶颈。压电材料可将机械能转化为电信号，在神经界面工程领域具备独特优势。

已有体外实验证实，压电支架可构建适宜微环境，促进施万细胞黏附、增殖与血管新生；体内产生的机电刺激能够仿生导电微环境，提升神经传导效率、促进轴突髓鞘化、加速运动功能恢复。现阶段压电材料相关研究多聚焦组织再生，尤其是外周神经修复，但其在脑创伤治疗中的应用潜力仍鲜有探索，包括通过改善线粒体功能调控神经免疫微环境的相关研究也较为稀缺。

图形摘要（摘自Advanced Science ）

基于上述研究背景，本研究成功制备一种新型原位超声响应型压电纤维膜（FF–CPLLA）。该材料以聚L-乳酸（PLLA）为基底，经可控煅烧处理得到结晶度更高、压电性能显著提升的结晶态聚L-乳酸（CPLLA）纤维膜；再借助分子自组装技术，将芴甲氧羰基二苯丙氨酸（FmocFF）修饰于膜材料表面。

FmocFF分子可在温和条件下自发组装形成纳米纤维网络，在CPLLA表面构筑致密修饰层，进一步提升材料整体生物相容性与细胞黏附能力。在低强度脉冲超声（LIPUS）刺激下，材料压电效应被激活，可靶向作用于脑损伤区域，调控小胶质细胞线粒体功能与极化表型，进而重塑神经免疫微环境，最终促进脑组织修复与神经功能恢复。

参考消息：https://doi.org/10.1002/advs.202600081