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外周神经系统,又被称为周围神经系统,属神经系统的外周部分,它将中枢神经系统与末端器官、系统相联系,使大脑,脊髓可以有效,精确地支配机体的各项活动。外周神经损伤后导致的神经缺损,至今仍是再生医学领域一个难以解决的重大课题。尽管自体神经移植目前仍是临床上修复外周神经损伤的金标准,但由于给供区带来的创伤,自身免疫排斥反应,供体受限,及其自身的并发症,往往局限了自体神经移植的应用。作为周围神经损伤后再生的重要影响因素,合理的调节其内部微环境有着很非常重要意义。周围神经损伤后的早期,损伤部位处于一个缺氧的微环境,这使神经的再生,微血管的形成,以及周围新生细胞的活性处于相对较低的水平。已有研究利用神经支架的血管化,高压氧治疗等方法来提高损伤部位的氧分压。神经支架的血管化需要经历一个较长的过程,而高压氧治疗从经济性,实用性的角度而言并不能广泛应用。因此,如何解决早期缺氧的问题成为目前外周神经再生相关研究的热点。此外,早有文献报道电磁场可有效的促进外周神经损伤后的再生,但各文献所报道的结果不尽相同。作为接受电磁场进行康复治疗的生物个体,其自身的生物节律也作为一个非常重要的因素对康复的效果起到影响。然而,应用电磁场促进神经再生是否可以利用时间治疗学的效应进一步提高神经再生的效率尚无相关研究。因此,本研究通过两种再生微环境的构建方案对大鼠坐骨神经缺损神经导管桥接术后神经再生的促进,评价其对神经再生及其功能恢复的作用。本研究分为以下两部分:第一部分PFTBA-嗅鞘细胞复合系统对神经损伤后神经再生及功能恢复的促进作用背景:种子细胞的移植为神经再生提供物质和营养的支持。然而,在移植早期,支架内的氧分压难以支持功能细胞的存活,导致对缺损的修复不能达到预期的效果。因此,如何保证植入导管的种子细胞在早期能够保持活性及良好的功能状态并得到均匀的分布,是目前亟待解决的问题。目的:研究PFTBA-嗅鞘细胞复合系统促进神经再生的效用。方法:将实验动物分为5组:①自体神经移植组②单纯神经导管组③神经导管复合嗅鞘细胞组④神经导管复合PFTBA组⑤神经导管-PFTBA-嗅鞘细胞复合系统组。将绿色荧光蛋白标记的嗅鞘细胞结合水凝胶与PFTBA按以上分组分别注入制备好的神经导管内,以修复SD大鼠体内15mm缺损。通过新生神经的形态计量学分析及荧光金逆行示踪,再生微血管计数,早期GFP阳性细胞计数,及S-100,NF-200免疫荧光染色来评估该系统对神经再生的促进作用,及早期细胞存活情况;以神经电生理,坐骨神经指数,肌肉HE染色,来评估其对功能恢复的促进作用。结果:实验结果表明:PFTBA有效的提高了移植入神经导管中的嗅鞘细胞早期的存活情况及其活性。PFTBA-嗅鞘细胞复合系统组在再生轴突、有髓纤维的数目及形态、靶肌肉的功能恢复情况显著优于单纯神经导管组、复合嗅鞘细胞组及复合PFTBA组,与自体神经移植组修复效果并无明显差异。而复合嗅鞘细胞组与复合PFTBA组与单纯神经导管组相比,在上述方面也体现出明显的优势。在再生微血管的数量方面,自体神经移植组仍是最优的组别,而PFTBA-嗅鞘细胞复合系统其再生微血管的数量明显多于复合嗅鞘细胞组。结论:PFTBA与嗅鞘细胞均对神经再生起到促进作用。PFTBA水凝胶可明显改善早期神经导管内的缺氧问题,使植入导管内的嗅鞘细胞的活性大大提高,充分发挥其生物学效用,为神经再生提供良好的微环境,促进神经损伤后的再生及功能恢复。PFTBA自身对微血管的再生并无直接促进作用,而其通过提高早期嗅鞘细胞的活性从而使再生微血管数量得到明显提高。第二部分电磁场促进外周神经损伤后再生的时间治疗学效应背景:电磁学环境,同样作为周围神经再生微环境的一个重要影响因素,予以合理的电磁刺激,不但可有效的缩短修复时间,还使修复效果得到很大提高。然而接受电磁场照射的生物个体其自身的生物节律对康复的效果产生影响。时间治疗学,作为一个新兴概念在内科治疗当中经常被用到,但是没有将时间治疗学用于电磁场治疗动物体内周围神经损伤后再生的文献报道。目的:探究电磁场促进外周神经损伤后再生的时间治疗学效应。方法:本实验建立大鼠10mm坐骨神经损伤模型予以空导管缝合术,并将实验动物分为3组①白天接受电磁场照射组②夜晚接受电磁场照射组③不接受电磁场照射组,将接受电磁场照射组放置于一定参数(脉冲宽度0.2ms、脉冲间隔0.05ms、脉冲上升及下降时间分别0.3μs,2.0μs磁场强度9.6高斯)的电磁场中,分别于每日早晚9:00-11:00进行2小时照射。通过新生神经的形态计量学分析及荧光金逆行示踪,来评估该系统对神经再生的促进作用;以神经电生理,坐骨神经指数,肌肉HE染色,来评估其对功能恢复的促进作用。结果:实验结果表明:接受电磁场照射的组别在再生轴突、有髓纤维的数目及形态、靶肌肉的功能恢复情况显著优于未接受电磁场照射的单纯神经导管组。且白天接受电磁场照射组在上述检测指标方面要优于夜晚接受电磁场照射组。结论:一定配置的电磁场的干预促进了神经的再生,时间治疗学效应对电磁场治疗神经损伤起到效果,促进神经损伤后的再生及功能恢复。由于大鼠自身的生物周期与人类相反,可以认为在人体晚上照射电磁场效果会优于白天。