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组织工程化人工神经研究进展
利用各种神经导管可成功桥接修复短段周围神经缺损已为许多学者公认,但是,这些神经导管由于缺乏许旺细胞或内部支架来支持、促进神经再生轴突长距离生长,因此不能有效修复长段周围神经缺损[1, 2].应用组织工程技术构建神经导管,为修复长段周围神经缺损提供了新的方法和思路.这项研究的核心是模拟周围神经天然结构,将许旺细胞与生物支架材料有机结合成为类似Büngner带的结构,为再生神经提供良好的生长环境,充分发挥许旺细胞对再生神经的营养,诱导作用,从而促进神经的再生.组织工程化人工神经的主要内容是将经体外培养扩增的许旺细胞种植在具有三维支架结构,可生物吸收,半渗透性的神经导管内,桥接周围神经缺损.它涉及许旺细胞体外培养扩增,人工神经内部支架构筑,神经导管的制作等关键问题.现就上述问题的研究进展作一综述. 1 许旺细胞的培养构筑组织工程化人工神经,首先需要大量许旺细胞.但在培养条件下,许旺细胞生长缓慢,而且容易为成纤维细胞污染.为解决这些问题,以往学者们采用了抗体吸附法,反复植块培养法,有丝分裂抑制剂,或许旺细胞增殖剂等来去除成纤维细胞,刺激许旺细胞增殖分裂[3～5].但上述方法操作复杂,药物对许旺细胞有细胞毒作用,影响许旺细胞的存活率[4].近来,
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借助人工神经修复大鼠坐骨神经缺损的实验研究
目的研究人工神经-壳聚糖复合胶原导管修复大鼠坐骨神经15mm缺损的可行性.方法借助人工神经修复10只大鼠坐骨神经缺损15mm,神经缺损7只为对照组,术后2个月、4个月行免疫组化、Osmium染色、Bodian染色、运动终板的特异染色、WGA-HRP神经示踪及大体观察.结果术后2个月再生神经修复了坐骨神经的缺损,实验动物未出现排斥反应及明显的炎症反应.结论人工神经导管对缺损的坐骨神经修复具有良好的桥梁作用和促神经生长的作用.
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GDNF基因修饰的人工神经复合体对大鼠坐骨神经缺损的修复作用研究
目的:应用体外获取的胶质细胞源性神经营养因子(GDNF)基因修饰的雪旺细胞结合细胞外基质凝胶及生物可降解聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物(PLGA)管构建的GDNF基因修饰的人工神经复合体修复大鼠坐骨神经缺损,并对其促神经再生作用予以检测评价.方法:20只成年Wistar大鼠随机分为4组,A组(n=5)细胞外基质凝胶-PLGA管桥接组;B组(n=5)雪旺细胞-细胞外基质凝胶-PLGA管桥接组;C组(n=5)GDNF基因修饰的雪旺细胞-细胞外基质凝胶-PLGA管桥接组;D组(n=5)自体神经桥接组.损伤各组12周时应用神经电生理及甲苯胺蓝染色和透射电镜观测神经再生情况.结果:12周时再生神经运动传导速度检测、甲苯胺蓝染色轴突形态计量学分析及透射电镜超微结构观察结果提示C组优于A、B组,而与D组相比无明显差异.结论:雪旺细胞的转基因处理可能弥补单纯细胞移植神经营养因子含量的不足,而可能达到与自体神经移植相似的效果.
关键词： 胶质细胞源性神经营养因子 雪旺细胞 人工神经 坐骨神经缺损 大鼠 -
小肠黏膜下层组织与雪旺细胞生物相容性的体外研究
运用组织工程技术研究可替代自体神经移植的人工神经是近年研究的热点.小肠黏膜下层(small intestinal submucosa, SIS)作为支架材料在修复组织缺损的实验研究中已取得令人满意的效果,具有非常良好的应用前景[1].
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应用组织工程方法修复大鼠周围神经损伤的研究
采用雪旺细胞和壳聚糖复合胶原导管,构建组织工程化人工神经,修复大鼠坐骨神经20 mm缺损,拟探索一种实验性提高周围神经损伤后修复的质量和速度的方法.术后8周、12周,通过大体观察、组织学染色、神经示踪等技术进行评价.结果表明,术后8周、12周实验组大鼠新生的神经纤维已通过缺损部位,手术局部未出现明显的排斥反应;实验组各项指标优于对照组Ⅱ及对照组Ⅲ,与对照组Ⅰ相近.结果提示:组织工程化人工神经对缺损的坐骨神经修复具有良好的桥梁作用和促进神经生长的作用.
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周围神经组织工程研究新进展
应用组织工程学原理和技术方法研制组织工程化人工神经是解决周围神经缺损创新的治疗方法.综述了周围神经组织工程种子细胞、支架材料及结构、人工神经4个方面的新研究进展.
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人工神经网络应用于儿童股骨头骨骺的生长发育研究
骨骺是骨骼发育阶段的二级骨化中心,是小儿骨骼发育的特征[1].儿童股骨头由骺板分成上、下两部分,上半部分为骨骺,下半部分与股骨颈合为干骺端,创伤、代谢性疾病和股骨头骨骺炎(Legg-Perthes病)以及先天性髋发育不良等均可导致股骨头骨骺大小的变化[2-4].
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无细胞神经移植物复合骨髓间充质干细胞构建组织工程人工神经修复坐骨神经缺损
背景:作者前期已经成功将无细胞神经移植物复合骨髓间充质干细胞构建组织工程人工神经,并证明可以促进周围神经再生.目的:构建组织工程人工神经,观察和验证桥接大鼠坐骨神经缺损后的神经功能恢复情况.方法:成年雄性SD大鼠60只构建大鼠坐骨神经15 mm缺损模型.随机分成3组,每组20只.桥接大鼠坐骨神经缺损,实验组采用组织工程人工神经,空白对照组采用无细胞组织工程神经支架,自体神经对照组采用自体神经移植.桥接后12周通过大体观察、胫骨前肌湿质量、组织学等方法分析坐骨神经组织学及功能恢复情况.结果与结论:桥接术后12周:实验组大鼠肢体可以支撑着地,钳夹大鼠手术侧足底皮肤出现逃避反射,足底皮肤s.100蛋白染色呈阳性反应.实验组与自体神经移植组胫骨前肌湿质量比差异无显著性意义(P＞0.05).实验组辣根过氧化物酶逆行示踪实验显示脊髓、后根神经节均可见数量不等的辣根过氧化物酶标记阳性细胞.实验组移植物与自体神经移植组有髓神经纤维数、髓鞘厚度、神经组织面积比较差异无显著性意义.实验结果验证了无细胞神经移植物复合骨髓间充质干细胞构建组织工程人工神经修复大鼠坐骨神经缺损,可以促进神经组织学的修复重建和功能的恢复.
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无细胞神经移植物复合骨髓间充质干细胞修复大鼠坐骨神经缺损
背景:作者前期试验已成功制备了天然可生物降解的无细胞神经移植物并证明其可促进周围神经再生.目的:无细胞神经移植物复合骨髓间充质干细胞构建组织工程人工神经并观察其修复大鼠坐骨神经缺损促进运动功能恢复的效果.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2008-06/2009-02在辽宁医学院附属第一医院医学组织工程实验室完成.材料:180～200 g成年健康雄性Wistar大鼠,用于制备无细胞神经移植物,100～120 g成年健康雄性Wistar大鼠,用于制备骨髓间充质干细胞,将骨髓间充质干细胞植入并与无细胞神经支架联合培养构建组织工程人工神经.方法:180～200 g成年健康雄性SD大鼠60只构建坐骨神经15 mm缺损模型,随机分成3组,每组20只.①实验组采用组织工程人工神经桥接大鼠坐骨神经缺损.②空白对照组采用组织工程神经支架桥接大鼠坐骨神经缺损.③自体神经对照组采用自体神经移植桥接大鼠坐骨神经缺损.主要观察指标:术后12周通过大体观察、电生理检测、组织学和小腿三头肌湿质量等方法分析评价运动功能恢复情况.结果:①术后12周,实验组大鼠手术侧足趾可以分开,并且可以支撑着地;实验组大鼠再生神经传导速度与自体神经对照组相比,差异无显著性意义.②术后12周,实验组组织化学染色可见腓肠肌内有呈AchE阳性的运动终板整齐地排列于腓肠肌的中上部形成终板带,经结合镀银染色后可见再生的神经束及发出的分支与运动终板相连.③实验组与自体神经对照组胫骨前肌湿质量比差异无显著性意义.结论:无细胞神经移植物复合骨髓间充质干细胞桥接大鼠坐骨神经缺损具有促进其运动功能恢复的作用.
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脱细胞异体神经材料复合雪旺细胞的体外三维构建的活性研究
目的探讨雪旺细胞在AECM支架材料上体外三维培养的生长活性.方法将培养的雪旺细胞悬液接种在支架材料上,用MTT法、倒置相差显微镜、流式细胞仪、扫描电镜、RT-PCR、测定雪旺细胞的活性.结果 AECM上的雪旺细胞各项指标与正常培养的雪旺细胞活性比较,差异无显著意义(P>0.05),实验组雪旺细胞DNA无损伤,且能合成分泌GDNF.结论 AECM适于构建具有雪旺细胞活性的组织工程化人工神经.
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周围神经组织工程学修复的研究进展
组织工程学是一门应用生命科学和工程学的原理与方法,研究哺乳动物正常组织或病理组织结构和功能的相互关系,开发对损伤后器官或组织的形态和功能有修复、增进或改善作用的生物替代物的科学.其主要研究方法是将体外培养的功能相关的活细胞种植于细胞外基质替代物(ECM)上,培养一段时间后再移植于体内以替代病损组织的功能,研究内容包括:种子细胞的分离培养;生长因子等组织诱导因子的制备;细胞外基质替代物的研制;组织工程化组织对各种病损组织的替代研究.自1987年组织工程学的概念被提出以来,国内外有关人工软骨、人工骨、人工皮肤和人工肌健等方面的研究发展迅速,成绩显著,但组织工程化人工神经的研究才刚刚起步.
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周围神经缺损的基本概念与治疗原则
周围神经缺损的治疗是个古老而又热门的话题,本期发表有关论文5篇,从临床病例的选择与应用、腓肠神经的切取、人工神经的制作及异体神经的移植,多角度地进行了分析与讨论.借此机会,就周围神经的基本概念与存在的问题,提出一些不全面的看法提供大家讨论与修正.
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组织工程化人工神经修复周围神经缺损的实验研究
目的研究雪旺细胞和生物降解支架材料复合后构建成的组织工程化人工神经修复神经缺损的效果.方法将雪旺细胞制成1 × 108/ml的ECM (extracellular matrix,ECM)凝胶,与PLA无纺纤维布复合培养7 d,置入PLA中空纤维管中,构建成组织工程化人工神经.建立大鼠坐骨神经缺损10 mm的动物模型,A组为人工神经组;B组为雪旺细胞复合ECM凝胶组;C组为单纯ECM凝胶组;D组为自体神经移植组.术后8周、12周,行神经电生理和组织学检测评价疗效.结果术后12周A组的再生神经纤维已越过远端缝合口,有髓神经纤维数和神经纤维密度稍差于D组,但再生神经组织的面积显著高于后者;A、D组的髓鞘厚度和dLAT 、NCV、AMP、AREA均无显著差别,但明显高于B、C组.结论雪旺细胞、ECM凝胶和PLA多孔材料与PLA中空纤维管组合后构建成的组织工程化人工神经,修复周围神经缺损的效果接近于自体神经移植.
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桡神经浅支移植修复桡神经缺损
目前,研究异体神经和人工神经者较多,而自体神经仍是修复神经缺损理想的移植材料;但供切取移植的皮神经与修复的神经结构功能存在差异,影响了轴束对合、再生和功能的恢复[1].1990年1月～ 2000年2月,我院选用桡神经浅支作移植神经修复上肢桡神经缺损18例,取得了满意的疗效.
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组织工程化人工神经研究
利用各种神经导管可成功桥接修复短段周围神经缺损已为许多学者公认.但是,这些神经导管由于缺乏许旺细胞或内部支架来支持、促进神经再生轴突长距离生长,因此不能有效修复长段周围神经缺损.应用组织工程技术构建神经导管,为修复长段周围神经缺损提供了新的方法和思路.这项研究的核心是模拟周围神经天然结构,将许旺细胞与生物支架材料有机结合形成类似Büngner带的结构,为再生神经提供良好的生长环境,充分发挥许旺细胞对再生神经的营养,诱导作用,从而促进神经的再生.组织工程化人工神经的主要内容是将经体外培养扩增的许旺细胞种植在具有三维支架结构,可生物吸收半渗透性的神经导管内,桥接周围神经缺损.它涉及许旺细胞体外培养扩增,人工神经内部支架构筑,神经导管的制作等关键问题.
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周围神经组织工程进展
20世纪80年代末材料工程的发展极大地促进了周围神经损伤修复的研究.人工神经是由具有良好生物相容性的可降解高分子载体,结合以雪旺细胞为主的活性细胞,形成的具有特定三维结构的复合体.该领域的研究目前还处于起步阶段,主要研究内容包括:种子细胞的分离纯化培养;支架材料的开发;人工神经的组织还原[1].
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脱细胞骨骼肌支架与雪旺细胞构建体外人工神经模型的研究
目的:研究来源于自体骨骼肌组织的脱细胞细胞支架和自体雪旺细胞作为种子细胞的混合培养物作为一种神经桥接物的可能性.方法:将体外培养、扩增的雪旺细胞与用化学萃取制备且经过无菌多聚赖氨酸预处理的脱细胞骨骼肌支架进行混合培养2周,用扫描电子显微镜观察两者生长与附着情况.结果:雪旺细胞可与自体脱细胞骨骼肌支架良好附着,并在支架上增殖、迁移,形成类似Büngner带的雪旺细胞链.结论:将自体脱细胞骨骼肌支架与雪旺细胞混合培养而构建体外人工神经模型是可行的.
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新生SD大鼠坐骨神经Wallerian变性规律及其S-100蛋白表达和雪旺细胞增殖研究
目的:了解新生SD大鼠周围神经Wallerian变性不同时间点S-100蛋白表达变化及对雪旺细胞增殖的影响.方法:10 d龄SD大鼠坐骨神经进行结扎预变性,分别于术后24 h、3 d、5 d、7 d和9 d,进行雪旺细胞培养和S-100免疫组织化学染色观察.结果:在损伤周围神经的近端发生可逆性变性,远端则发生永久性Wallerian变性.实验组雪旺细胞增殖速率与S-100蛋白阳性染色率均优于对照组,7 d组增殖能力达到高峰,S-100蛋白阳性染色率约51%～56%,与对照组比较差异有显著性.结论:新生SD大鼠周围神经受损后变性过程类似于经典的Wallerian变性,且能在变性中期获得活力较强及倍增时间较短的雪旺细胞.
关键词： 雪旺细胞 Wallerian变性 人工神经 组织工程 -
雪旺细胞构建人工神经在大鼠长段神经缺损中的修复作用研究
[目的]研究雪旺细胞与PLGA构成的组织工程化人工神经修复大鼠周围神经缺损的效果.[方法]将雪旺细胞接种在内置polyglactin 910纤维的PLGA中空管,构建成组织工程人工神经.将60只SD大鼠随机分3组,每组20只,建立大鼠坐骨神经缺损20 mm的动物模型.A组用切下的自体神经段原位缝合,B组使用雪旺细胞组织工程人工神经进行修复,C组用未接种雪旺细胞的PLGA中空管进行修复.术后8、12周使用神经电生理和组织学观察分别进行效果评价.[结果]在大体观察、组织学观察中,B组的恢复表现与A组相近.在神经电生理检测、小腿三头肌肌肉重量测定、桥接物横切面神经纤维数量测定的结果分析中B组略低于A组但明显高于C组.B组大鼠桥接段远端辣根过氧化酶示踪后在脊髓前角可以看到被标记的神经元.透射电镜可见B组桥接物中段大量的再生神经纤维.[结论]用雪旺细胞和PLGA构建组织工程人工神经修复大鼠外周神经缺损,可以修复20 mm的长段周围神经缺损,并可获得接近于大鼠自体神经修复的效果.
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组织工程化人工神经的研究进展
近年组织工程化人工神经已成为周围神经研究中的一个新课题,它具有不受供体来源限制、避免免疫排斥反应、根据需要随意塑形和恢复神经功能的优点.
