目的:脊髓损伤(Spinal cord injury,SCI)会产生抑制性微环境,例如局部炎症水平过高、神经营养因子不足、神经元匮乏,以及胶质瘢痕和空洞形成等,严重阻碍了神经再生和功能恢复。近年来,组织工程这一概念在神经修复与再生领域引起了广泛的关注,与传统治疗相比,利用生物材料在脊髓损伤缺损处重建神经再生微环境,可以更有效地促进神经再生和功能恢复。本课题基于功能性自组装短肽RADA16-IKVAV(F-SAP)的研究,为了改善其理化性能,将其与丝素蛋白(SF)协同组装得到复合纳米水凝胶,并将复合水凝胶长期植入体内用于SCI治疗,探究其对于轴突再生和功能恢复的影响。方法:(1)材料性能表征:将F-SAP与SF复合制备F-SAP/SF纳米水凝胶,通过多种表征手段,如流变、AFM、SEM、CD、FTIR以及Raman等对其力学性能、形貌以及二级结构进行表征,此外,我们还利用Elisa试剂盒验证了其体外生长因子缓释能力;(2)体内实验:采用椎板切除手术,对T9节段进行2 mm完全切除。处理后分为三个组:1)F-SAP/SF组;2)F-SAP组;3)SCI组(不干预)。在术后14 d取材,利用免疫荧光染色、Western Blot、Q-PCR等手段对损伤微环境炎症、轴突再生进行检测,术后60 d,通过免疫荧光染色、TEM、BDA示踪CST等技术对损伤区域髓鞘和CST再生进行检测,并利用CMEP、BBB评分对其后肢功能恢复的影响作了检测。结果:(1)与F-SAP水凝胶相比,F-SAP/SF水凝胶具有优良的力学性能和更为复杂的二级结构,组装后可以观察到更致密的微观形貌,且能更好的包覆和释放活性因子;(2)F-SAP/SF水凝胶植入能够明显减轻局部炎症反应,并提高损伤区域轴突的再生和再髓鞘化,有效促进CST跨越损伤区域再生,最终达到促进运动功能恢复的效果。结论:通过对F-SAP与SF进行复合改性,可得到一种力学性能更为优良的水凝胶,可以缓释生长因子,应用于SCI模型大鼠中,能调控局部炎症反应,改善抑制性微环境,桥接脊髓损伤断端,支持轴突再生,促进功能恢复。