硬膜外瘢痕(Epidural scar, ES)又称硬膜外纤维化(Epidural fibrosis, EF),是指在硬膜外腔的手术涉及的范围内形成的瘢痕或组织纤维化,是机体对创伤的修复反应。腰椎术后的硬膜纤维化以及神经根粘连,被认为是腰椎手术失败综合征(Failed back surgey syndrome, FBSS)的重要原因,严重影响了患者的预后和手术的效果。对于如何防治腰椎术后粘连的问题,成为当今脊柱外科医生研究的热点。目前主要的预防措施主要包括提倡微创手术,减少椎管内及周旁组织受刺激、损伤的程度和范围,彻底清除脱落的组织,避免异物遗留,降低椎管内组织炎症反应程度,控制炎症反应过程,这是减少椎管内瘢痕组织增生与粘连形成最基本和最重要的措施；其次是应用各种药物和／或各种可吸收或不可吸收生物材料来减少术后粘连的形成。聚乙二醇(polyethylene glycol, PEG)膜是能够在脊柱手术后减少硬膜与周围组织粘连的形成,随着聚乳酸膜的吸收,在硬膜与周围组织间形成一潜在间隙,能够有效地抑制瘢痕的形成。但是,由于聚乳酸膜属于平面结构,不能有效地从三维角度包裹硬膜及神经根,减少的只是硬膜后方的粘连,其抗粘连的效果受到限制。丝裂霉素C (Mitomycin C)属于化疗药物,其抑制细胞增殖的效果是肯定的,然而,由于它的细胞毒性和使用剂量及途径的限制,给临床应用带来了困难。因此,我们设计将抑制粘连形成效果较好的丝裂霉素与可吸收的膜性材料聚乳酸结合制成缓释控制释放系统,应用于脊柱术后硬膜与周围组织间,一方面,由于聚乳酸膜的存在,隔绝了硬膜与周围组织及血肿的接触；另一方面,随着聚乳酸膜的降解,低浓度的丝裂霉素释放到手术区域周围,抑制成纤维细胞的增生及基质的形成,从三维角度预防脊柱术后硬膜及神经根粘连的发生。目的设计一种性质稳定、质量可靠的丝裂霉素聚乳酸(Mitomycin polyethylene glycol, MMC-PEG)控制释放膜系统,通过体外细胞凋亡实验验证其有效的抗成纤维细胞增殖的作用,通过体内实验验证该控释系统在SD大鼠椎板切除术后模型中有效预防硬膜与周围组织粘连并无明显毒副作用。方法1、聚乳酸丝裂霉素控释膜的制备及检验：将丝裂霉素、山梨酸、聚乙烯醇-124、甘油、纯化水按比例配置,蒸汽灭菌,平铺制膜后烘干。制备标准曲线,验证生物相容性,利用高效液相色谱仪将精密称量的样品过柱,按外标法以峰面积计算丝裂霉素含量。2、体外实验：将SD大鼠的成纤维细胞进行体外培养,利用MTT法和流式细胞仪检测各种样品对成纤维细胞凋亡率的作用效果,得出最佳使用浓度。3、建立SD大鼠L1椎板切除动物模型及实验动物分组：SD大鼠以10%水合氯醛(2.5-3.0 mL/Kg)腹腔注射麻醉,俯卧位固定。取鼠脊柱正中切口长约2 cm,显露Ll、2椎板,切除全L1椎板,显露硬脊膜,压迫止血,制备L1椎板切除模型。将实验动物随机分为4组,每组16只。Ⅰ组于大鼠硬膜后方以脑棉浸泡丝裂霉素C溶液湿敷5分钟后以生理盐水冲洗三次；Ⅱ组植入25mg聚乳酸膜将硬膜与竖脊肌隔绝开来；Ⅲ组植入25mg含有丝裂霉素C浓度为0.01%聚乳酸膜片将硬膜与竖脊肌隔绝开来；Ⅳ组以生理盐水冲洗作为空白对照,逐层缝合竖脊肌、腰背筋膜及皮肤。4、体内实验：观察术后大鼠伤口愈合情况及后肢功能评价；术后四周处死动物、解剖手术节段,观察并根据Rydell标准评估硬膜与周围组织的粘连程度并分级评分；硬膜后方疤痕组织病理切片：采用HE染色及Masson染色观察成纤维细胞的增生及胶原分布情况；在550nm波长下检测并计算疤痕组织中羟脯氨酸浓度、推测胶原含量,利用流式细胞仪检测疤痕组织中成纤维细胞凋亡率。结果我们所制备的丝裂霉素聚乳酸控释膜,经体内及体外实验证明浓度为0.01%MMC-PEG控释膜即可达到较好的细胞抑制功能,样品检测平均含有丝裂霉素0.096%,术后四周,处死并观察行椎板切除术后SD大鼠模型,在应用聚乳酸丝裂霉素控释膜组的动物模型中,硬膜与周围组织中有一明显间隙,硬膜活动度良好,与周围组织无明显粘连,硬膜周围疤痕组织细腻,增生不明显,硬膜周围疤痕组织中羟脯氨酸浓度明显减少,成纤维细胞凋亡率明显增高。单纯应用丝裂霉素或聚乳酸组也显现了一定的抗粘连作用,但单独使用抗粘连效果不如丝裂霉素聚乳酸组。与上述分组相比,应用生理盐水对照组出现了明显的粘连,硬膜周围疤痕组织显著增生,硬膜与周围组织粘连紧密,无法活动。体外实验显示丝裂霉素聚乳酸控释膜具有良好的促进成纤维细胞凋亡的作用。结论研究结果表明在SD大鼠椎板切除术后模型中,应用0.01%MMC-PEG控释膜,能够有效地减少硬膜与周围瘢痕组织的粘连并无明显毒副作用,其作用机制是通过减少了疤痕组织中羟脯氨酸含量和增加了细胞凋亡率来实现的。