生物材料表面弹性对周围神经再生的影响及其机制研究

Artificial nerve graft bridging is an effective way for the clinical treatment of peripheral nerve defects. Compared to autologous nerve repairing, conduit nerve graft's effect is can't catch up. Our previous study showed that the elasticity of the material surface have a significant impact on Schwann cells' adhesion, survival, proliferation, migration, the rearrangement of the cytoskeleton and secretion of neurotrophic factors. It is suggesting that the flexibility of our nerve graft wall surface may affect the peripheral nerve regeneration. This study proposed on the basis of long-term research, using a new mix technology, coaxial electrospinning and solution casting, to prepare nerve conduit wall with different elastic modulus of the acrylamide/silk fibroin nerve graft, and we systematic study the structure-activity relationship between elastic modulus of the material surface and dorsal root ganglion and Shwann cells to determine the favorable elastic modulus. We will discuss the mechanism of nerve regeneration at the molecular level on the effect of surface elasticity of biomaterial. So we can prepared a kind of nerve conduit not only with good mechanical properties, nice permeability and tissue compatibility but also with the wall's elastic modulus also be able to guide and promote nerve regeneration. And the kind of nerve conduit can be validated by repairing rat sciatic nerve defects of animal experiments. The carrying out of this study will provide us with new material and a solid theoretical foundation for repairing peripheral nerve defects.

神经移植物桥接修复周围神经缺损是临床治疗的有效措施，但目前研制的人工神经移植物的修复效果与自体神经相比还有较大差距,我们最新的研究表明材料表面的弹性对施万细胞的粘附、存活、增殖、迁移、细胞骨架的重构以及神经营养因子的分泌有着显著影响，这提示我们神经移植物内壁表面的弹性有可能影响周围神经的再生。本项目拟在此基础上，采用新型"同轴静电纺丝与溶液铸模"复合技术制备导管内壁具有不同弹性模量的丙烯酰胺/丝素蛋白神经移植物，系统研究材料表面的弹性模量与背根神经节和施万细胞生长之间的构效关系，确定材料表面对周围神经再生有利的最佳弹性模量，并在分子水平探讨弹性模量影响神经再生的作用机制；从而制备出不但具有良好力学性能、通透性能和组织相容性，而且导管内壁弹性模量还能够引导和促进神经再生的神经移植物，并通过修复大鼠坐骨神经缺损的动物实验进行验证。该研究的开展，将为修复周围神经缺损提供新材料和扎实的理论基础。

神经移植物桥接修复周围神经缺损是临床治疗的有效措施，但目前研制的人工神经移植物的修复效果与自体神经相比还有较大差距,我们最新的研究表明材料表面的弹性对施万细胞的粘附、存活、增殖、迁移、细胞骨架的重构以及神经营养因子的分泌有着显著影响，这提示我们神经移植物内壁表面的弹性有可能影响周围神经的再生。本项目按照项目申报书研究内容开展研究，制备出了不同组分、不同弹性的水凝胶神经移植物，系统研究了材料表面的弹性模量与施万细胞生长之间的构效关系，确定材料表面对周围神经再生有利的最佳弹性模量，并在细胞分子水平探讨弹性模量影响神经再生的作用机制；从而制备出不但具有良好力学性能、通透性能和组织相容性，而且导管内壁弹性模量还能够引导和促进神经再生的神经移植物，并通过修复大鼠坐骨神经缺损的动物实验进行验证。该研究的开展，将为修复周围神经缺损提供新材料和扎实的理论基础。研究超额完成了项目既定指标，共发表标注项目号的SCI论文15篇，申请发明专利5项，并指导5名参与该项目的硕士研究生以及1名博士研究生顺利完成学业。.