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目的观察丝素蛋白多孔支架(porous silk fibroin scaffolds,PSFSs)在大鼠脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)部位的血管化,探讨组织工程方法修复SCI的作用机制,为丝素蛋白(silk fibroin,SF)用于组织工程修复中枢神经系统(central nervoussystem,CNS)损伤提供实验基础和理论依据。方法(1)植入物的制备制备具有相近结构参数(孔径、孔隙率、孔隙间连通率)的PSFSs及聚乙烯醇(polyvinyl alcohol,PVA)海绵,进行扫描电镜观察;(2)动物模型的建立、实验分组及材料植入选取28只清洁级雌性Sprague Dawley(S-D)大鼠(体重250~300g),随机分为A、B两组(A为实验组,n=16;B为对照组,n=12);采用手术方法建立T10平面脊髓左侧半横断损伤模型,A组植入PSFSs,B组植入PVA;术后单笼饲养、预防感染;(3)检测指标分别于术后4d、7d、10d、14d、21d、28d共6个时间点,每组各取2只大鼠灌注取材观察标本大体形态;行组织学、免疫组织化学(CD34)检测,观察局部炎症反应、材料变化情况及材料内微血管生成情况;并采用透射电镜观察A组术后14d、28d时微血管超微结构。结果(1)PSFSs的初始形状为圆柱体,与大鼠脊髓外形相似,将其切割成适合的半圆形;扫描电镜图像示PSFSs具有合理的孔径及孔隙率,并具有较高的孔隙间连通率;PVA的结构参数与PSFSs相近;(2)成功地建立了大鼠半横断SCI模型,并总结出一套行之有效的术后护理方法;大鼠术后存活良好,并发症少,无样本丢失;(3)标本大体形态观察以材料为中心取长约10mm脊髓组织,见材料部位呈淡黄色、与周围脊髓组织融合良好,材料表面有少量结缔组织;(4)HE染色观察A组的炎症反应较B组轻、消退速度快,PSFSs降解较明显;植入术后7d PSFSs内可见管腔样结构形成、此时PVA内尚无管腔样结构形成;随时间推移,材料内管腔样结构增多;(5)免疫组织化学观察通过CD34染色观察材料内微血管生成情况、并计数微血管密度(microvessel density,MVD),A组在术后7d、10d、14d、21d、28d分别为1.4、3.6、10.6、8.6、8.8,对照组分别为0、2.2、4.8、4.6、4.0,差异具有统计学意义(P<0.05);A组在术后7d即可观察到材料内有微血管形成,14d时达到峰值,随后有所下降并稳定于一定水平;B组7d时尚无微血管形成,14d时微血管数量较多,也呈现有所下降并趋于稳定的变化规律;(6)透射电镜观察术后14d,PSFSs内可见毛细血管形成,能看到完整的内皮细胞、呈扁平状,管腔中有红细胞,周细胞位于内皮细胞基底膜的外侧,环绕血管管腔;术后28d,材料内血管化进一步充分和完全,血管结构完整,成为有灌注的功能性血管。结论PSFSs可以在大鼠SCI部位血管化,这是细胞存活和神经轴突再生的前提。SF有望成为组织工程的理想支架,用于修复CNS损伤。