人工组织工程化神经的体外构建及其修复大鼠坐骨神经缺损的研究

临床上治疗周围神经缺损是一大难题，人工组织神经是当今该领域研究热点之一。本研究采用丝素人工神经移植物体外构建周围组织工程化神经，通过免疫组化染色NF, S100；扫描透射电镜观察丝管内超微结构和髓鞘形成；荧光显微镜观察神经突起生长速度；电生理学测定复合动作电位等检测其构建。并用于修复大鼠坐骨神经10mm缺损，免疫组化染色NF, S100观察再生神经干生长；神经三色染色观察轴突髓鞘；透射电镜观察轴突构成数量直径分布和髓鞘厚度；RT- PCR和Western blot检测NF、GAP-43和P75mRNA和蛋白表达；胆碱酯酶染色观察神经末稍运动终板；测量并计算靶肌湿重比；再生神经动作电位、神经传导速度、复合肌动作电位和诱发肌电图；足迹试验，坐骨神经功能指数，感觉功能测定等行为学实验，各方面评价构建的人工组织工程化神经。并探讨雪旺氏细胞髓鞘形成可能的信号通路，为周围神经缺损修复提供新的有效方法。

寻找自体神经替代物修复周围神经缺损，一直是周围神经再生的研究热点。为了构建理想的组织工程化神经移植物，更好地模拟体内再生微环境，本研究将施万细胞、背根神经节(DRG)与丝素蛋白神经移植物共培养，体外构建组织工程化神经。免疫细胞化学染色，扫描电镜和透射电镜观察结果显示，施万细胞、DRG与丝素蛋白神经移植物共培养2周后，施万细胞与DRG发出的神经突起沿着丝素纤维，呈条带状纵向平行生长，共培养4周后有类似基质样结构形成。并且施万细胞、DRG与丝素蛋白神经移植物共培养3周后，观察到髓鞘形成。进一步将构建的组织工程化神经用于修复大鼠坐骨神经10mm缺损。术后12周，坐骨神经功能指数（SFI），电生理仪记录的大鼠坐骨神经干复合肌动作电位（CMAP）和神经传导速度（MCV），再生神经髓鞘厚度和髓鞘板层数，靶肌横截肌纤维面积和单位面积胶原纤维的百分数等动物实验结果均提示，人工组织工程化神经组（nTENG）与阳性对照的自体神经组（Autograft）相比没有显著差异，均明显优于丝素导管组(Scaffold)。术后4周，人工组织工程化神经组（nTENG）的再生神经干中，细胞粘附分子N-cadherin和周围髓鞘蛋白22（PMP22）的表达水平就显著高于丝素导管组；并且再生神经髓鞘厚度和髓鞘板层数，人工组织工程化神经组（nTENG）显著优于丝素导管组(Scaffold)，与自体神经组（Autograft）相比没有显著差异。本研究成功构建人工组织工程化神经，使其成为具有神经生物学特性的神经类似物，并且用于修复大鼠坐骨神经10mm缺损，功能恢复良好。同时我们还发现再生的时间窗口是决定最终再生结果的关键，这一发现为后续进一步深入研究周围神经损伤修复提供了新的线索。