鼠自体组织神经导管修复坐骨神经缺损的实验研究

来源 :北京协和医学院 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zero_alan
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第一部分小鼠骨骼肌神经导管促进坐骨神经损伤修复的机制研究目的:骨骼肌神经导管可以促进小鼠坐骨神经损伤修复,然而作用机制尚不明确。本研究旨在探索其促进周围神经修复的机制以及观察导管管壁内活细胞对神经再生的正向促进作用。方法:体外实验部分:1)对骨骼肌神经导管的原材料——小鼠腹外斜肌薄片修剪后进行贴壁培养,4天后行免疫荧光染色分析从肌肉中迁移增殖的细胞种类;2)肌源性干细胞条件培养分化检测,从C57BL/6小鼠骨骼肌中分离培养肌源性干细胞,将肌源性干细胞与损伤后的小鼠坐骨神经匀浆上清液共培养,研究其分化趋势;3)对腹外斜肌薄片在体外进行辐照(细胞抑制)、脱细胞(细胞灭活)处理,观察肌源性细胞的增殖和迁移特性变化。体内实验,为探讨导管内肌源性细胞的作用,将实验动物分为未处理骨骼肌神经导管组、辐照神经导管组以及脱细胞神经导管组,每组16只C57BL/6小鼠。将腹外斜肌修剪为带有骨骼肌肌纤维的肌外膜薄片,卷曲后制备为中空的骨骼肌神经导管,第一组无特殊处理,第二组导管经辐照处理,第三组导管经脱细胞处理,采用3种7mm长度的导管桥接小鼠5 mm坐骨神经缺损。于术后8周、12周,采用免疫荧光染色和透射电镜对再生神经组织进行评价。利用小鼠足印分析、腓肠肌湿重检测和腓肠肌切片染色,评价神经功能及靶器官的恢复程度。另取C57BL/6小鼠,每组3只,于术后7天经心脏行埃文斯蓝-明胶血管灌注染色,评价各组再生神经组织中段血管早期重建情况。结果:1.将小鼠腹外斜肌薄片贴壁培养后,迁移增殖的细胞中包含成纤维细胞、肌源性细胞、干细胞。2.骨骼肌中的肌源性干细胞在体外损伤神经的微环境下,可以向雪旺细胞方向分化。3.脱氧胆酸钠和混合酶对腹外斜肌进行脱细胞处理可在有效破坏细胞核、破坏细胞活性以及抑制细胞迁移的同时,维持组织结构完整性;辐照可以有效抑制腹外斜肌内细胞的增殖与迁移。4.无特殊处理、辐照后或脱细胞后的腹外斜肌均可以制备为中空导管状结构作为神经导管。5.体内实验结果表明:神经导管桥接坐骨神经缺损术后8周和12周,骨骼肌神经导管组在大体外观、轴突髓鞘分布均匀程度、有髓神经纤维数目以及改善腓肠肌萎缩方面明显优于辐照组和脱细胞组。导管管壁内活性细胞可分化为雪旺样细胞参与辅助小鼠坐骨神经再生。6.神经导管桥接坐骨神经缺损术后7天骨骼肌神经导管管壁内血管已经出现再通,再生组织内血管密度显著高于辐照组、脱细胞组。但术后8周、12周中晚期时间点观察骨骼肌神经导管组、辐照组、脱细胞组的神经导管表面均存在密集的血管分布,再生组织中段横截面血管密度差异无统计学意义。结论:研究结果揭示了损伤后神经产生的微环境可能对肌源性干细胞起到诱导分化作用。骨骼肌神经导管修复小鼠坐骨神经缺损效果优于辐照后的骨骼肌神经导管以及脱细胞后的骨骼肌神经导管,表明骨骼肌内中的活性细胞参与并正向促进小鼠坐骨神经再生。骨骼肌神经导管的另一优势在于早期管壁内血管再通,以及内部血管的新生,为神经再生创造了良好的血运和环境。本研究为合理、高效地利用肌源性组织促进周围再生提供一种新方法,同时扩展了肌源性组织促进再生的相关机制。第二部分富血小板纤维蛋白膜神经导管对小鼠坐骨神经损伤修复的实验研究目的:富血小板纤维蛋白是新一代血小板纤维蛋白凝胶制品,具有良好的促进组织再生潜能。目前尚无研究将膜片状富血小板纤维蛋白制备成神经导管,用于周围神经损伤修复。本研究的目的是探讨富血小板纤维蛋白膜神经导管对周围神经修复的作用。方法:采集供体SD大鼠中5 ml血液进行离心,取中间凝胶状富血小板纤维蛋白,用金属压膜盒将凝胶状的纤维蛋白压制成致密薄膜状。膜片状富血小板纤维蛋白卷曲可制备成为中空神经导管。将24只BALB/c裸小鼠随机分为3组进行研究(每组8只)。在小鼠右侧坐骨神经制造5 mm神经离断性损伤后,接受富血小板纤维蛋白膜神经导管移植治疗组作为实验组,接受自体神经移植治疗组作为阳性对照组,接受聚氨酯导管治疗组作为阴性对照组。采用免疫荧光染色法和透射电镜对再生神经进行组织学分析;对坐骨神经靶器官腓肠肌测量湿重并对腓肠肌切片进行马松三色染色,观察腓肠肌萎缩恢复程度。结果:成功制备富血小板纤维蛋白膜神经导管,扫描电镜下显示膜状的富血小板纤维蛋白表面布满交错的纤维,形成网状结构。通过评价再生组织中段免疫组织切片中的有髓神经纤维数量、神经纤维直径、髓鞘厚度,以及靶器官腓肠肌的恢复程度,发现小鼠坐骨神经损伤修复术后12周,富血小板纤维蛋白膜神经导管组有髓神经纤维数量(p<0.0001)、神经纤维直径(p=0.0052)、髓鞘厚度(p=0.0038)、腓肠肌萎缩恢复程度均明显优于聚氨酯导管组(p<0.01)。富血小板纤维蛋白膜神经导管组的再生轴突数量较自体神经移植组少(p<0.05),髓鞘厚度稍低(p=0.0129),而神经纤维直径、腓肠肌恢复程度方面与金标准自体神经移植相似,差异无统计学意义。结论:研究显示膜片状富血小板纤维蛋白可以制备成中空神经导管,该神经导管桥接小鼠坐骨神经缺损后可以促进周围神经再生。有望今后应用于临床创伤修复中。
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