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周围神经损伤是一种常见的临床疾病,对于神经断裂损伤,通常将受损神经末端缝合完成修复;对于长距离的神经缺损,则需要使用神经移植物桥接神经断端,其中自体神经移植依然是临床上神经缺损修复的“金标准”。然而,自体神经移植存在供体神经短缺,使供体部位出现功能障碍等局限性,目前,以天然或者合成材料制成的组织工程神经导管已成为自体神经移植的有效替代物,用于周围神经缺损修复,但其修复效果仍然有待提升。研究表明,采用与自体神经具有相似结构特点的丝素纤维模拟正常神经纤维分布,在神经导管内部设置纵向定向的微通道结构,有利于引导轴突再生。为了进一步提升神经导管的修复效果,本研究在构建丝素纤维微通道的基础上,外源性添加纤连蛋白、神经钙黏蛋白促进雪旺氏细胞的增殖和迁移,以此重建有利于神经再生的微环境。由于蛋白药物普遍存在半衰期短,易失去生物活性等问题,因此通过丝素纤维表面复合海藻酸钙水凝胶构建蛋白药物缓释载体,可保持蛋白药物活性,延长其作用时间。本研究构建了3种新型丝素纤维缓释载体神经导管,即纤连蛋白丝素纤维缓释载体神经导管(FN/SF NC)、神经钙黏蛋白丝素纤维缓释载体神经导管(N-Cad/SF NC)、复合蛋白丝素纤维缓释载体神经导管(FN&N-Cad/SF NC),为探讨不同神经导管的修复效果,以自体神经移植(Autograft)和单纯丝素纤维神经导管(SF NC)为对照,桥接大鼠坐骨神经10 mm缺损间隙。本文具体研究内容和结果,概括如下:(1)丝素纤维缓释载体的制备和体外表征酶联免疫吸附试验(ELISA)结果显示,丝素纤维缓释载体可以持续10天释放纤连蛋白和神经钙黏蛋白,并且两种蛋白的缓释趋势大致相同,第1天至第2天缓慢释放,第2天至第7天快速释放,其累计释放量呈线性持续增长,第7天至第10天释放速率明显减缓,第10天至第12天累计释放量基本保持平稳,纤连蛋白的最终累计释放量为0.95μg,神经钙黏蛋白为0.92μg;雪旺氏细胞与丝素纤维缓释载体共培养,CCK-8检测结果显示FN/SF、N-Cad/SF、FN&N-Cad/SF均表现出良好的生物相容性,未影响细胞增殖活性,且共培养3天后,FN/SF组、FN&N-Cad/SF组与对照组相比可显著促进雪旺氏细胞的增殖。(2)丝素纤维缓释载体神经导管的修复效果评价神经移植后,对大鼠感觉功能、运动功能进行检测,结果显示,术后12周,FN&N-Cad/SF NC组温觉反应回缩时间与自体移植组相比差异不显著,但显著低于SF NC组、FN/SF NC组、N-Cad/SF NC组;自体移植组SFI数值与FN/SF NC组、N-Cad/SF NC组、FN&N-Cad/SF NC组相比差异不显著,但显著高于SF NC组。腓肠肌湿重率测定与Masson染色结果显示,术后12周,FN&N-Cad/SF NC组与自体移植组相比腓肠肌湿重率差异性不显著,但显著高于SF NC组、FN/SF NC组、N-Cad/SF NC组;自体移植组腓肠肌胶原纤维所占比例显著低于4种神经导管组,但FN/SF NC组、N-Cad/SF NC组、FN&N-Cad/SF NC组显著低于SF NC组。组织学染色、免疫荧光染色结果显示,术后前4周,FN/SF NC组、N-Cad/SF NC组、FN&N-Cad/SF NC组与SF NC组相比,能够显著促进雪旺氏细胞的迁移和增殖;术后12周,FN&N-Cad/SF NC组与SF NC组相比新生轴突数量显著增多,与FN/SF NC组和N-Cad/SF NC组相比差异不显著。(3)丝素纤维缓释载体神经导管修复机制的初步探究术后14天,FN/SF NC组、N-Cad/SF NC组、FN&N-Cad/SF NC组与SF NC组相比可一定程度上调雪旺氏细胞增殖相关基因(Cyclin D1、PCNA)、迁移相关基因(NCAM、Itgb1)以及神经生长因子(NGF)的表达,其中FN&N-Cad/SF NC组效果较为显著;术后21天至30天,各组中各基因的相对表达量恢复到正常水平。综上,本研究制备的3种新型丝素纤维缓释载体神经导管具有良好的载药性和生物相容性,并且与SF NC组相比其修复效果均有所提升,其中FN&N-Cad/SF NC组最佳,与自体移植组相比差异不显著,FN/SF NC组和N-Cad/SF NC组次之,这表明外源性添加纤连蛋白和神经钙黏蛋白可以有效促进雪旺氏细胞的增殖、迁移以及神经生长因子的释放,从而提升神经导管的修复效果。