应用不可逆电穿孔(IRE)作用异体神经移植修复大鼠坐骨神经缺损

Xenogeneic nerve transplantation is often used to repair and restore nerve function when peripheral nerves are seriously injured or have long defects. Autogeneic nerve transplantation, which is recognized as the "golden standard", is not widely used because of the narrow range of sources. However, xenogeneic nerve transplatation is not broadly used because of the immune rejection. More importantly, it is still not fully understood how to repress the immunogenicity of xenogeneic nerve grafts for avoiding immunological rejection and to keep intrinsical nerve microstructure of grafts for promoting nerve function recovery. In the current study, we will use irreversible electroporation (IRE) for decellularization in nerve grafts for the first time to investigate the effectiveness of decellularization and immunogenicity degrade and to observe the integrality of nerve microstructure and extracellular matrix (ECM). We will also use the IRE ablated nerve grafts to repair peripheral nerve defects and to observe therapeutic efficacy. There is no report about the deactivation of xenogeneic grafts and elimination of cell component in nerve grafts to repair peripheral nerve defects by using IRE. This study may provide a new method for preparation of xenogeneic nerve grafts and to supply a new treatment for repair peripheral nerve defects.

长节段的周围神经严重损伤甚至缺损常需要神经移植来恢复神经功能。自体神经移植是公认的"金标准"，但来源有限，限制应用。异体神经移植物来源广泛，但由于免疫排斥反应的发生也限制了其广泛应用。如何有效降低神经移植物的免疫原性，使其具有良好的生物相容性，同时保留原有的神经导管微结构，能够为再生轴突提供有效的物理引导，是神经移植修复周围神经缺损面临的关键问题。本研究拟将不可逆电穿孔（IRE）首次作为去除神经移植物细胞成分的方法，研究IRE灭活周围神经组织后去细胞和降低其免疫原性的效果，观察神经微管结构和细胞外基质的完整性，并应用其进行周围神经缺损桥接修复，观察治疗效果，以期为制备异体神经移植物提供新的方法。目前尚未见应用IRE技术灭活异体神经移植物降低免疫原性，修复周围神经缺损的研究报道。我们的研究可能为治疗周围神经缺损提供新的思路。

周围神经严重损伤甚至缺损常需要神经移植来恢复神经功能。如何有效降低异体神经移植物的免疫原性，使其具有良好的生物相容性，同时保留原有的神经导管微结构，能够为再生轴突提供有效的物理引导，是神经移植修复周围神经缺损面临的关键问题。本研究将不可逆电穿孔（IRE）作为去除神经移植物细胞成分的方法，研究IRE灭活周围神经组织后去细胞和降低其免疫原性的效果，观察神经微管结构和细胞外基质的完整性，并应用其进行周围神经缺损桥接修复，观察治疗效果，以期为制备异体神经移植物提供新的方法，为治疗周围神经缺损提供新的思路。本课题组在课题资助期间根据前期已购置的高压脉冲电源，研发订制配套的心电同步装置、电场及电脉冲检测装置（示波器）、光电信号转换控制系统及电极系统并组装测试。 然后根据动物实验探索了最佳的周围神经灭活参数，制备 IRE灭活的异体神经移植物并确定最佳的移植时间。 后期又进行了IRE灭活的异体神经移植修复大鼠坐骨神经缺损实验。实验结果显示，最佳的周围神经灭活参数设为电压380V（大鼠坐骨神经平均粗细为1mm，电场强度约为3800V/cm），脉冲长度为100μs，脉冲数目为10个。 病理切片染色、透射电镜及体外淋巴细胞增殖实验结果综合评估我们确定IRE处理1周后的异体神经作为移植物来进行移植修复神经缺损实验。动物实验结果虽然在功能学上周围神经恢复略逊于自体神经移植，但是仍然可以作为一种异体神经移植物用来修复周围神经缺损。尝试彻底的应用IRE技术制备完全无免疫原性的神经移植物还需要更多的后期实验来进行研究。