光化學技術(shù)在大鼠坐骨神經(jīng)損傷組織工程修復中的應用研究.pdf

1、周圍神經(jīng)損傷是很常見的疾病，按照有無缺損分為無缺損和有缺損兩類，前者可以通過采用外膜法或束膜法直接斷端縫合。而對于有缺損的周圍神經(jīng)損傷，短節(jié)段缺損可以采取包括延長或游離兩側(cè)損傷神經(jīng)斷端或是屈曲關節(jié)等方法縮短神經(jīng)缺損，再采用外膜法或束膜法直接斷端縫合。而對于長節(jié)段的神經(jīng)缺損，臨床上無法進行無張力縫合，目前主要采用自體神經(jīng)移植或是采用組織工程神經(jīng)導管橋接修復。但是，無論是無缺損或是小段缺損采取直接縫合，還是大段神經(jīng)缺損采取自體神經(jīng)移植或是人

2、工神經(jīng)導管橋接修復，神經(jīng)的功能都無法完全恢復，國內(nèi)外報道周圍神經(jīng)損傷修復的效果在60-85％之間。
　　神經(jīng)組織損傷后,局部多種細胞、炎癥介質(zhì)會參與其中并直接影響到最終修復的效果。以往的實驗研究將注意力集中在如何促進神經(jīng)再生能力上，反而忽略了有關如何減少神經(jīng)再生抑制因素的研究。神經(jīng)損傷修復過程中最常見的抑制因素就是神經(jīng)吻合口膠原纖維增生導致的瘢痕形成。雖然瘢痕形成對于正常的創(chuàng)傷修復是非常重要的一個環(huán)節(jié)，但是，神經(jīng)吻合口的瘢痕一旦形

3、成，瘢痕就如物理性屏障一樣，會在神經(jīng)纖維的再生遷移過程中阻礙再生軸突的延伸，并且瘢痕的形成會導致神經(jīng)外膜與周圍肌肉筋膜組織形成粘連，影響神經(jīng)組織的正?；瑒?，與周圍組織粘連后產(chǎn)生的機械性卡壓則會壓迫神經(jīng)的血運，從而影響神經(jīng)功能的恢復。
　　近年來實驗研究發(fā)現(xiàn)無論顯微外科技術(shù)多么精細，術(shù)后均會形成不同程度的吻合口瘢痕，并且術(shù)后的功能恢復也不盡如人意。而隨著對神經(jīng)再生室認識和對其組成結(jié)構(gòu)和功能的研究深入，發(fā)現(xiàn)通過對神經(jīng)再生外環(huán)境的干預，

4、避免神經(jīng)修復過程中瘢痕的大量形成，也是促進神經(jīng)再生非常有效地途徑。最近研究表明，光化學反應組織黏合技術(shù)，以激光激活化學物質(zhì)的光生物化學反應為基礎，誘導化學物質(zhì)與組織間的電子轉(zhuǎn)移，最終使組織傷口內(nèi)的膠原分子通過共價鍵交聯(lián)方式實現(xiàn)組織黏合。由于具有無縫合的特性，避免了由縫合針和縫線所致的再次損傷和縫線反應等不良作用。因此，如果能夠采用光化學技術(shù)減少神經(jīng)吻合口處瘢痕組織的形成，將能夠有效地減少瘢痕組織對再生軸突的阻擋作用，從而有可能更好的促進

5、神經(jīng)功能的恢復。
　　本實驗中，選用神經(jīng)基底膜基質(zhì)材料-膠原蛋白和殼聚糖為支架的主要原料，應用冷凍干燥技術(shù)，制備具有軸向平行排列微管結(jié)構(gòu)的神經(jīng)支架材料并用此支架材料橋接修復大鼠10mm坐骨神經(jīng)缺損。同時，為了減少神經(jīng)損傷修復部位瘢痕組織增生，我們采用光化學技術(shù)并結(jié)合人羊膜套管包繞支架材料封閉兩側(cè)吻合口，最后，應用免疫組織學、透射電鏡、逆行示蹤技術(shù)、神經(jīng)電生理以及評測坐骨神經(jīng)指數(shù)等方法，從形態(tài)學和功能學兩方面綜合評價光化學技術(shù)結(jié)合神

6、經(jīng)支架材料修復大鼠坐骨神經(jīng)10mm缺損的療效。
　　第一部分膠原-殼聚糖神經(jīng)支架材料的制備及相關性能檢測
　　目的：制備高度仿真的人工神經(jīng)支架材料并檢測其相關性能。
　　方法：以細胞外基質(zhì)主要成分-膠原蛋白為原料，應用冷凍干燥技術(shù)制備仿真支架，掃描電鏡觀察其結(jié)構(gòu)，評測支架孔徑、孔隙率、吸水膨脹率、降解率及力學性能等。
　　結(jié)果：本實驗制備的神經(jīng)支架材料在組成及內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面高度仿真正常神經(jīng)基底膜，由于具有軸向微管排

7、列的三維結(jié)構(gòu)，且微管直徑在27μm-68μm之間(此范圍內(nèi)的微管直徑符合理想的支架材料對微孔直徑的要求：小到能夠?qū)υ偕S突起到物理性制約的作用，而且還可以有效引導其定向生長；大到能夠允許再生支持細胞的滲入，并且可以為血管化提供足夠的空間)，使其不僅在組成成份上，更在結(jié)構(gòu)上高度仿生神經(jīng)。這種軸向平行排列的微管結(jié)構(gòu)，更有利于引導再生軸突定向生長，同時結(jié)果顯示經(jīng)過京尼平交聯(lián)后具有較強的機械性能和良好的降解性能。
　　第二部分人羊膜對大鼠

8、坐骨神經(jīng)修復后局部瘢痕形成的作用研究
　　目的：探討坐骨神經(jīng)損傷后，人羊膜神經(jīng)套管對神經(jīng)吻合口瘢痕形成的預防作用及坐骨神經(jīng)功能恢復的影響。
　　方法：按照Petersen分級標準對肌肉、筋膜和神經(jīng)組織與周圍組織粘連的程度進行評估，并應用免疫組織學(天狼星紅染色)檢測神經(jīng)吻合口處膠原纖維含量。同時應用透射電鏡、逆行示蹤、神經(jīng)電生理以及坐骨神經(jīng)功能指數(shù)等方法，從形態(tài)學和功能學兩方面評估人羊膜神經(jīng)套管在修復大鼠坐骨神經(jīng)10mm缺損

9、的修復效果。
　　結(jié)果：雖然應用人羊膜神經(jīng)套管和對照組沒有明顯差別。但是從形態(tài)學結(jié)果來看，應用人羊膜神經(jīng)套管能夠明顯減少神經(jīng)與周圍組織粘連并減少吻合口內(nèi)瘢痕形成。這樣有利于保持神經(jīng)的活動性，同時防止由于神經(jīng)與周圍組織粘連導致的神經(jīng)牽拉損傷和神經(jīng)營養(yǎng)血管受壓。
　　第三部分光化學技術(shù)在大鼠坐骨神經(jīng)缺損組織工程修復中的應用研究
　　目的：評價光化學技術(shù)修復大鼠坐骨神經(jīng)缺損的有效性。
　　方法：應用光化學技術(shù)結(jié)合人羊膜

10、神經(jīng)套管包裹10mm自體神經(jīng)橋接體和10mm人工神經(jīng)支架材料，術(shù)后12周，按照Petersen分級標準對神經(jīng)組織與周圍肌肉筋膜組織粘連的程度進行評估，同時應用透射電鏡、逆行示蹤、電生理以及坐骨神經(jīng)功能指數(shù)等方法，從形態(tài)學和功能學兩方面評估光化學技術(shù)在組織工程修復大鼠坐骨神經(jīng)缺損的療效。
　　結(jié)果：應用光化學技術(shù)結(jié)合人羊膜神經(jīng)套管不論在支架材料組還是在自體移植組都能夠明顯減少神經(jīng)與周圍組織粘連并減少吻合口內(nèi)瘢痕形成。形態(tài)學觀察結(jié)果顯