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当今社会,脊髓损伤(spinal cord injury, SCI)呈现出高发生率、高致残率、高耗费、低死亡率、青壮年患者居多的特点,加强SCI救治有十分重要的意义。而其中,神经营养因子在SCI后明显促进神经元的存活,并上调再生相关基因。心肌营养素-1(cardiotrophin-1, CT-1)是1995年由Pennica等发现的一种细胞因子,由203个氨基酸组成,能够刺激体外新生大鼠心肌的生长,与睫状神经营养因子(ciliary neurotrophic factor, CNTF)同属于IL-6家族。由于与CNTF的同源性,CT-1对神经系统的作用越来越引起人们的注意。CT-1能长时间的支持运动神经元(包括脊髓和脑运动神经元)、多巴胺神经元和交感神经元的存活。已报道CT-1基因治疗大鼠进行性运动神经元病、脊髓侧束硬化(acute lateral sclerosis, ALS)的动物实验,并取得较好的效果。张正丰等克隆了人CT-1基因、原核表达并纯化了重组CT-1蛋白、构建了人CT-1重组腺病毒载体,并用于神经损伤方面的研究;在周围神经损伤方面,将纯化的重组CT-1蛋白置于成年大鼠坐骨神经切断后桥接的硅胶管,发现重组CT-1蛋白促进坐骨神经损伤后脊髓前角运动神经元的存活。但是,由于神经营养因子无法通过血脑屏障且半衰期短,CT-1等可溶性生物大分子物质很难通过血脑屏障,从而限制了CT-1的应用及给药方式。因此,向脊髓损伤区域提供高效特异的神经营养相关因子对脊髓传导束的保护和再生一直是SCI及其修复的研究热点。而长期、反复和方便的给药方式也是SCI研究的技术难点。人类免疫缺陷病毒-1(human immunodeficiency virus, HIV-1)编码的反式激活蛋白TAT中含有一段与蛋白转导功能相关联的多肽片段,称之为蛋白转导域(protein transduction domain, PTD)。虽然来源于HIV-1,但它不具备任何复制性和毒性。TAT-PTD介导的蛋白转导过程不依赖于靶细胞膜上的受体和转运蛋白,也不需要能量,在4°C下仍然可以进行。目前推测这一过程和PTD中碱性氨基酸(精氨酸和赖氨酸)的存在有关,这些氨基酸带有强的正电荷,可能通过直接与带负电荷的细胞膜脂类相互作用而介导穿膜过程。这也使得其可以导入近乎所有的细胞,包括破骨细胞、外周血单核细胞及原代细胞等常规方法难以转染的细胞,甚至还可以穿过血脑屏障。