【摘 要】
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研究背景:脊髓损伤后复杂的微环境变化,使得内源性修复再生的能力非常有限。虽然组织工程材料的植入在治疗脊髓损伤实验中取得了一定的进展,然而,局部损伤部位的缺氧、缺血影响了细胞的存活,也严重制约了组织工程材料的植入修复效果。因此,如何改善局部缺氧,减轻局部继发性组织损害,促进神经修复已成为学者关注的焦点。目的:本研究旨在前期研究基础上构建一种新型复合释氧支架,测定其释氧特性、对细胞存活增殖的影响,同时
【基金项目】
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国家自然科学基金:可控释氧型组织工程材料促进种子细胞存活与成骨分化并用于修复极限股骨缺损的实验研究（项目编号:81672140）； 广东省自然基金:可控释氧型组织工程材料促进种子细胞存活并用于修复大鼠极限颅骨缺损的实验研究（项目编号:2017A030313111）；
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研究背景:脊髓损伤后复杂的微环境变化,使得内源性修复再生的能力非常有限。虽然组织工程材料的植入在治疗脊髓损伤实验中取得了一定的进展,然而,局部损伤部位的缺氧、缺血影响了细胞的存活,也严重制约了组织工程材料的植入修复效果。因此,如何改善局部缺氧,减轻局部继发性组织损害,促进神经修复已成为学者关注的焦点。目的:本研究旨在前期研究基础上构建一种新型复合释氧支架,测定其释氧特性、对细胞存活增殖的影响,同时将其植入大鼠脊髓损伤部位,探究其对脊髓功能修复的效果,为新型释氧支架的研发与临床转化提供一定的实验基础。方法:1.构建新型复合释氧支架:首先采用双乳化法以CPO和PLGA为原材料制备缓释微球,然后搭建自组装多肽水凝胶,接着将释氧微球按比例均匀混入凝胶中,即可获得新型复合释氧支架。通过扫描电镜观察支架的微观形态,测定其释氧曲线。2.释氧支架对细胞存活与增殖的影响:在1%低培养氧箱中,培养含GFP-MSCs的释氧支架材料,观察细胞的存活情况;CCK法测定细胞的活性、增殖情况。3.释氧支架对大鼠脊髓损伤的修复作用:首先建立大鼠急性脊髓损伤模型,在缺损处植入释氧支架,于术后12内周行大鼠运动功能BBB评分,并取材行组织学和免疫学检测。结果:1.释氧微球直径约275μm～600μm,平均329.5±35.2μm,在光镜下呈圆形、不透明和淡黄色形态,在扫描电镜下呈球形、多孔的形态,通过显微切割,可见CPO均匀分布于PLGA中。在扫描电镜下,可见大小不一的微球均匀分布于多肽水凝胶中,构成复合释氧支架。2.新型释氧支架释氧持久而稳定,时间超过3周,约在12天后达到一个平台期。3.低氧培养下,可见GFP-MSCs黏附并分布于支架的各个层面,生长良好。在7、14、21天,支架组细胞增殖活性显著优于低氧凝胶组和低氧细胞组（P<0.05）。4.支架材料植入脊髓损伤区域12周后,大鼠BBB评分达到11.8±1.26,优于SCI组和凝胶组（P<0.05）;支架组HE染色显示材料空腔显著缩小;免疫荧光染色显示支架组NF增加,GFAP下降;vwf染色显示支架组新生血管增加,均优于其他两组（P<0.01）。结论:1.本实验通过双乳化法制备了 PLGA-CPO释氧微球,并进一步复合自组装多肽水凝胶,构建了新型复合释氧支架。2.新型复合释氧支架具有良好的释氧性能,释氧时间超过3周,能满足细胞低氧存活、增殖的要求。3.新型复合释氧支架能够缓解局部组织缺氧状态,促进神经纤维和血管再生,从而改善脊髓损伤后大鼠后肢运动功能。
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