光化學技術在大鼠坐骨神經損傷組織工程修復中的應用研究.pdf

1、周圍神經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損傷，短節(jié)段缺損可以采取包括延長或游離兩側損傷神經斷端或是屈曲關節(jié)等方法縮短神經缺損，再采用外膜法或束膜法直接斷端縫合。而對于長節(jié)段的神經缺損，臨床上無法進行無張力縫合，目前主要采用自體神經移植或是采用組織工程神經導管橋接修復。但是，無論是無缺損或是小段缺損采取直接縫合，還是大段神經缺損采取自體神經移植或是人

2、工神經導管橋接修復，神經的功能都無法完全恢復，國內外報道周圍神經損傷修復的效果在60-85％之間。
　　神經組織損傷后,局部多種細胞、炎癥介質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再生能力上，反而忽略了有關如何減少神經再生抑制因素的研究。神經損傷修復過程中最常見的抑制因素就是神經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外膜與周圍肌肉筋膜組織形成粘連，影響神經組織的正常滑動，與周圍組織粘連后產生的機械性卡壓則會壓迫神經的血運，從而影響神經功能的恢復。
　　近年來實驗研究發(fā)現(xiàn)無論顯微外科技術多么精細，術后均會形成不同程度的吻合口瘢痕，并且術后的功能恢復也不盡如人意。而隨著對神經再生室認識和對其組成結構和功能的研究深入，發(fā)現(xiàn)通過對神經再生外環(huán)境的干預，

4、避免神經修復過程中瘢痕的大量形成，也是促進神經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，以激光激活化學物質的光生物化學反應為基礎，誘導化學物質與組織間的電子轉移，最終使組織傷口內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減少神經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、神經功能的恢復。
　　本實驗中，選用神經基底膜基質材料-膠原蛋白和殼聚糖為支架的主要原料，應用冷凍干燥技術，制備具有軸向平行排列微管結構的神經支架材料并用此支架材料橋接修復大鼠10mm坐骨神經缺損。同時，為了減少神經損傷修復部位瘢痕組織增生，我們采用光化學技術并結合人羊膜套管包繞支架材料封閉兩側吻合口，最后，應用免疫組織學、透射電鏡、逆行示蹤技術、神經電生理以及評測坐骨神經指數(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結合神

6、經支架材料修復大鼠坐骨神經10mm缺損的療效。
　　第一部分膠原-殼聚糖神經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支架材料并檢測其相關性能。
　　方法：以細胞外基質主要成分-膠原蛋白為原料，應用冷凍干燥技術制備仿真支架，掃描電鏡觀察其結構，評測支架孔徑、孔隙率、吸水膨脹率、降解率及力學性能等。
　　結果：本實驗制備的神經支架材料在組成及內部結構方面高度仿真正常神經基底膜，由于具有軸向微管排

7、列的三維結構，且微管直徑在27μm-68μm之間(此范圍內的微管直徑符合理想的支架材料對微孔直徑的要求：小到能夠對再生軸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，更在結構上高度仿生神經。這種軸向平行排列的微管結構，更有利于引導再生軸突定向生長，同時結果顯示經過京尼平交聯(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、坐骨神經修復后局部瘢痕形成的作用研究
　　目的：探討坐骨神經損傷后，人羊膜神經套管對神經吻合口瘢痕形成的預防作用及坐骨神經功能恢復的影響。
　　方法：按照Petersen分級標準對肌肉、筋膜和神經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)檢測神經吻合口處膠原纖維含量。同時應用透射電鏡、逆行示蹤、神經電生理以及坐骨神經功能指數(shù)等方法，從形態(tài)學和功能學兩方面評估人羊膜神經套管在修復大鼠坐骨神經10mm缺損

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

10、神經套管包裹10mm自體神經橋接體和10mm人工神經支架材料，術后12周，按照Petersen分級標準對神經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在組織工程修復大鼠坐骨神經缺損的療效。
　　結果：應用光化學技術結合人羊膜神經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與周圍組織粘連并減少吻合口內瘢痕形成。形態(tài)學觀察結果顯