硫酸软骨素酶ABC缓释组织工程支架对大鼠脊髓半切损伤修复研究

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目的:制备一种可生物降解有效安全的硫酸软骨素酶ABC (ChABC)缓释组织工程支架,使药物缓慢稳定的释放,降低局部应用时对神经的刺激,促进大鼠脊髓半切损伤后神经的修复和轴突的再生方法:(1)应用电纺丝技术制作含ChABC的聚碳酸亚丙酯(PPC)及壳聚糖(CS)缓释组织工程支架,分析支架直径、载药量、包封率等参数,然后以磷酸盐缓冲液(PBS)为体外释药介质观察组织工程支架的药物释放速度、药物的失活率及支架的降解速度。(2)取成年雌性Wistar大鼠70只,将其随机分为ChABC缓释组织工程支架治疗组(A组)和组织工程支架治疗组(B组),分别于T10脊髓右侧半切损伤区植入ChABC缓释组织工程支架和组织工程支架。(3)于大鼠脊髓损伤术术前1天及术后1天、3天、7天、14天、21天及28天行BBB运动功能评分。(4)各组于术后1周、2周、3周和4周分别处死并行GAP-43免疫组化染色,术后4周行NF-200及GFAP双标免疫荧光染色并对其进行分析。结果:(1)ChABC缓释组织工程支架在PPC质量浓度为8%、电压为10-15千伏、距离为15-20厘米时可以纺出纤维直径约3微米的平滑支架,单纯PPC纤维光滑,直径均一,壳聚糖微球光滑,PPC与CS混合后电纺丝形成的支架呈串珠样结构,其能缓慢持续释放有活性ChABC,12天后支架降解失重率约7%。(2)大鼠右侧SCI后右后肢体术后瘫痪,术后5天开始恢复,2-3周恢复较明显,第4周恢复变化不明显,术前1天及术后1天、3天、1周、2周BBB评分无明显差异,术后3周及四周BBB评分A组高于B组,(P<0.05)。(3)术后3周脊髓标本大体观察,A组半切处瘢痕较B组瘢痕少,术后四周GFAP及NF-200双标免疫荧光染色镜下观察脊髓损伤处空洞面积A组明显小于B组。(4)GAP-43免疫组化染色:术后1周、2周、3周及4周,A组脊髓半切损伤区呈阳性表达高率于B组,术后2、3周较1、4周更为明显;术后四周NF-200及GFAP双标免疫荧光染色示:A组NF-200于脊髓半切损伤区头侧表达明显多于B组,新生轴突向空洞内生长;B组GFAP于脊髓半切损伤区头侧表达明显多于B组,未见新生轴突生长并突破胶质瘢痕。结论:(1)应用电纺丝方法成功制备含ChABC的PPC及CS组织工程支架,其药物稳定释放,局部应用无神经刺激,可生物降解。(2)ChABC缓释组织工程支架能促进大鼠脊髓半切损伤后神经的修复和轴突的再生以及运动功能的恢复。
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