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周围神经缺损通常由外伤引起,是一种严重的致残性疾病。组织工程学神经导管及去细胞材料目前正被研究用来修复周围神经缺损。目的:通过应用PLGA沟槽导管联合去细胞材料进行物理学检测、PC12细胞培养、SD大鼠模型实验,从物理学、行为学、形态学、分子生物学、电生理学等多个角度进行综合评价,探究与自体神经移植疗效相仿的新型材料。方法:1)通过干喷湿纺法制备得到PLGA光滑神经导管和沟槽神经导管,应用扫描电镜观察导管观察微观结构,对制备所得的光滑神经导管和凹槽神经导管进行生物力学的测定,并进行体外的降解实验,全方面了解PLGA导管的物理性能;对SD大鼠的神经、肌肉、肾脏进行去细胞处理。采用化学方法通过SDS和TritonX-100两种洗涤剂去除神经、肌肉和肾脏的细胞核,以去除其免疫原性,而保留细胞外基质的三维支架结构和生物活性因子。肾脏虽没有神经和肌肉纵向排列的纤维结构,但是它有丰富促再生的生物活性蛋白,且具有丰富的孔隙结构,在促进细胞生长上具有一定的优势。分别对正常SD大鼠神经、肌肉和肾脏及去细胞神经、肌肉和肾脏进行HE染色及DNA含量的测试,证实去细胞方法的有效性及可行性,用扫描电镜观察去细胞材料微观结构,进行各种生物材料孔隙率的计算;将各种去细胞材料与PLGA导管结合制备复合导管,扫描电镜观察,了解复合导管的物理构架。2)将光滑和沟槽神经导管修剪平铺,利用冰冻切片技术将各种去细胞材料切成厚度为50μm的薄片,通过多聚赖氨酸将光滑神经导管、沟槽神经导管、去细胞神经、去细胞肌肉、去细胞肾黏附于盖玻片,与PC12细胞进行共培养。大鼠嗜铬细胞瘤细胞PC12是最常用于神经研究的细胞系之一,这主要是因为它具有成熟多巴胺能神经元的一些特征[1]。PC12细胞来源自大鼠肾上腺髓质的嗜铬细胞瘤,但它们与神经元细胞有相似之处,在神经生长因子(NGF)刺激后,PC12细胞会在形态和功能上分化为神经元。这使得PC12细胞常用于研究突触的形成机理,其突触的长度也常用于表征所处环境对于神经修复的促进作用。通过活死染色、CCK-8检测、鬼笔环肽和DAPI染色评价PC12细胞的生长情况,得出各种材料对神经细胞生长影响的初步趋势。3)随机分组后截断SD大鼠右侧坐骨神经建立缺损模型,分别采用自体神经移植组、填充去细胞神经的沟槽导管组、单纯去细胞神经组、填充去细胞肾的沟槽神经导管组、单纯去细胞肾组、沟槽导管组修复坐骨神经缺损,并以左侧完整坐骨神经为空白对照,于术后16周分别进行大鼠足底热刺激潜伏期测定、电生理测试、步态分析、蛋白质免疫印迹(Western Blot,WB)、腓肠肌检测、坐骨神经HE染色、坐骨神经免疫荧光及组化染色、坐骨神经透射电镜观察,对所有结果进行统计分析。结果:1)干喷湿纺法制备的神经导管带有许多微孔隙的结构,孔隙率约为80%;机械拉伸实验验证本实验所制备的导管具有良好的力学性能,且具有较好的降解率;神经、肌肉和肾脏及相应去细胞组织HE染色,DNA测定结果提示,本课题采用的去细胞方案可以有效去除组织中的细胞;在去细胞之后,各材料保留着细胞外基质的三维结构,横截面均呈现出多孔结构。2)活死染色显示光滑导管上几乎为活细胞,沟槽导管上仅有少数死细胞;CCK-8结果显示在盖玻片上培养的细胞数量在第7天时相对光滑和沟槽导管组最高,但是只与沟槽导管存在显著性差异。光滑导管上的细胞数量要高于沟槽导管,但是未发现显著性差异,鬼笔环肽和DAPI染色显示,从细胞轴突长度上来看,神经、肌肉和肾上的PC12轴突长度无明显差异,神经去细胞组织上的轴突趋向性相对其他材料更加明显。从细胞密度上看,肾去细胞组织上的PC12细胞更加密集。3)SD大鼠的实验中,步态分析结果显示去细胞神经填充沟槽导管对于神经修复后运动功能的修复效果优于去细胞神经和沟槽导管单独使用,并且去细胞神经的神经修复效果明显优于去细胞肾组织;自体神经组的热刺激潜伏期明显低于其他各组。神经+沟槽组的热刺激潜伏期低于神经组和沟槽组,而肾+沟槽组的热刺激潜伏期与肾和沟槽组比较,均无统计学差异;从电生理结果看,沟槽导管联合去细胞神经的神经修复效果优于去细胞神经和沟槽导管单独使用,并且去细胞神经的神经修复效果明显优于去细胞肾组织,但它们的修复效果均不如自体神经移植;从WB结果看,沟槽导管联合去细胞神经的神经修复相关蛋白CALR和ANXA1的含量高于去细胞神经和沟槽导管单独使用,并且去细胞神经组的神经修复相关蛋白CALR和ANXA1的含量高于去细胞肾组织,但它们均低于自体神经移植;腓肠肌称重及Masson染色提示,沟槽导管联合去细胞神经和沟槽联合去细胞肾修复坐骨神经后,腓肠肌萎缩的程度明显比单纯去细胞神经和单纯去细胞肾更低;从坐骨神经HE染色结果上看,沟槽导管联合去细胞神经组修复后的新生神经横截面积要大于沟槽导管联合去细胞肾组、单纯去细胞神经组以及单纯沟槽导管组,而沟槽导管联合去细胞肾组又高于单纯去细胞肾组;从NF200免疫组化及S100和NF-01荧光染色结果显示,沟槽导管可以促进神经和肾两种去细胞材料支架修复神经的效果,并且去细胞神经材料比去细胞肾材料的效果更好。结论:1)干喷湿纺法制备的PLGA神经导管具有良好的物理性能,可以有效联合去细胞材料,进行动物实验研究。2)去细胞神经在促进PC12轴突生长中具有一定优势,而去细胞肾较去细胞神经更能促进PC12数量的生长。3)PLGA材料制作的沟槽内壁神经导管联合去细胞材料修复效果总体上较单纯去细胞材料及单纯沟槽导管更佳,可以有效地修复大鼠坐骨神缺损,是修复周围神经缺损的新思路。