光化學(xué)技術(shù)在大鼠坐骨神經(jīng)損傷組織工程修復(fù)中的應(yīng)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(duì)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(zhǎng)或游離兩側(cè)損傷神經(jīng)斷端或是屈曲關(guān)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(duì)于長(zhǎng)節(jié)段的神經(jīng)缺損，臨床上無法進(jìn)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(dǎo)管橋接修復(fù)。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(dǎo)管橋接修復(fù)，神經(jīng)的功能都無法完全恢復(fù)，國(guó)內(nèi)外報(bào)道周圍神經(jīng)損傷修復(fù)的效果在60-85％之間。
　　神經(jīng)組織損傷后,局部多種細(xì)胞、炎癥介質(zhì)會(huì)參與其中并直接影響到最終修復(fù)的效果。以往的實(shí)驗(yàn)研究將注意力集中在如何促進(jìn)神經(jīng)再生能力上，反而忽略了有關(guān)如何減少神經(jīng)再生抑制因素的研究。神經(jīng)損傷修復(fù)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(dǎo)致的瘢痕形成。雖然瘢痕形成對(duì)于正常的創(chuàng)傷修復(fù)是非常重要的一個(gè)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(huì)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(huì)導(dǎo)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?dòng)，與周圍組織粘連后產(chǎn)生的機(jī)械性卡壓則會(huì)壓迫神經(jīng)的血運(yùn)，從而影響神經(jīng)功能的恢復(fù)。
　　近年來實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)無論顯微外科技術(shù)多么精細(xì)，術(shù)后均會(huì)形成不同程度的吻合口瘢痕，并且術(shù)后的功能恢復(fù)也不盡如人意。而隨著對(duì)神經(jīng)再生室認(rèn)識(shí)和對(duì)其組成結(jié)構(gòu)和功能的研究深入，發(fā)現(xiàn)通過對(duì)神經(jīng)再生外環(huán)境的干預(yù)，

4、避免神經(jīng)修復(fù)過程中瘢痕的大量形成，也是促進(jìn)神經(jīng)再生非常有效地途徑。最近研究表明，光化學(xué)反應(yīng)組織黏合技術(shù)，以激光激活化學(xué)物質(zhì)的光生物化學(xué)反應(yīng)為基礎(chǔ)，誘導(dǎo)化學(xué)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(jià)鍵交聯(lián)方式實(shí)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(yīng)等不良作用。因此，如果能夠采用光化學(xué)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(duì)再生軸突的阻擋作用，從而有可能更好的促進(jìn)

5、神經(jīng)功能的恢復(fù)。
　　本實(shí)驗(yàn)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(yīng)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(fù)大鼠10mm坐骨神經(jīng)缺損。同時(shí)，為了減少神經(jīng)損傷修復(fù)部位瘢痕組織增生，我們采用光化學(xué)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(yīng)用免疫組織學(xué)、透射電鏡、逆行示蹤技術(shù)、神經(jīng)電生理以及評(píng)測(cè)坐骨神經(jīng)指數(shù)等方法，從形態(tài)學(xué)和功能學(xué)兩方面綜合評(píng)價(jià)光化學(xué)技術(shù)結(jié)合神

6、經(jīng)支架材料修復(fù)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(guān)性能檢測(cè)
　　目的：制備高度仿真的人工神經(jīng)支架材料并檢測(cè)其相關(guān)性能。
　　方法：以細(xì)胞外基質(zhì)主要成分-膠原蛋白為原料，應(yīng)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(píng)測(cè)支架孔徑、孔隙率、吸水膨脹率、降解率及力學(xué)性能等。
　　結(jié)果：本實(shí)驗(yàn)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(duì)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(dǎo)其定向生長(zhǎng)；大到能夠允許再生支持細(xì)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(dǎo)再生軸突定向生長(zhǎng)，同時(shí)結(jié)果顯示經(jīng)過京尼平交聯(lián)后具有較強(qiáng)的機(jī)械性能和良好的降解性能。
　　第二部分人羊膜對(duì)大鼠

8、坐骨神經(jīng)修復(fù)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(duì)神經(jīng)吻合口瘢痕形成的預(yù)防作用及坐骨神經(jīng)功能恢復(fù)的影響。
　　方法：按照Petersen分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)肌肉、筋膜和神經(jīng)組織與周圍組織粘連的程度進(jìn)行評(píng)估，并應(yīng)用免疫組織學(xué)(天狼星紅染色)檢測(cè)神經(jīng)吻合口處膠原纖維含量。同時(shí)應(yīng)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(xué)和功能學(xué)兩方面評(píng)估人羊膜神經(jīng)套管在修復(fù)大鼠坐骨神經(jīng)10mm缺損

9、的修復(fù)效果。
　　結(jié)果：雖然應(yīng)用人羊膜神經(jīng)套管和對(duì)照組沒有明顯差別。但是從形態(tài)學(xué)結(jié)果來看，應(yīng)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(dòng)性，同時(shí)防止由于神經(jīng)與周圍組織粘連導(dǎo)致的神經(jīng)牽拉損傷和神經(jīng)營(yíng)養(yǎng)血管受壓。
　　第三部分光化學(xué)技術(shù)在大鼠坐骨神經(jīng)缺損組織工程修復(fù)中的應(yīng)用研究
　　目的：評(píng)價(jià)光化學(xué)技術(shù)修復(fù)大鼠坐骨神經(jīng)缺損的有效性。
　　方法：應(yīng)用光化學(xué)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(jí)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)神經(jīng)組織與周圍肌肉筋膜組織粘連的程度進(jìn)行評(píng)估，同時(shí)應(yīng)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(xué)和功能學(xué)兩方面評(píng)估光化學(xué)技術(shù)在組織工程修復(fù)大鼠坐骨神經(jīng)缺損的療效。
　　結(jié)果：應(yīng)用光化學(xué)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(xué)觀察結(jié)果顯