神经干细胞的支架材料研究

该项目的研究目标是探明化学基团调控神经干细胞的机理，并利用化学基团修饰透明质酸基三维组织工程支架来诱导神经干细胞分化为特异性功能细胞，以达到能修复中枢神经的目的。该项目的技术目标是解决表面化学基团的种类和密度对神经干细胞行为的影响，如神经干细胞的粘附、增殖、迁移和分化等。.该研究的重要创新是运用化学基团对诱导神经干细胞的特异性，设计具有不同化学基团种类和密度的表面以及透明质酸基组织工程支架，可望达到对神经干细胞的特异性诱导，为合成临床应用的移植神经干细胞的组织工程材料奠定基础。

在神经组织工程和再生医学中，通过生物材料模拟天然神经干细胞微环境，研究材料与神经干细胞之间的相互作用，是了解体内神经干细胞行为命运调控方式的主要手段，也是开发新型生物材料的基础。本课题主要侧重研究材料与神经干细胞的相互作用：从化学基团这一分子水平出发研究了化学基团对神经干细胞的调控作用，并根据研究结果指导透明质酸（HA）基框架材料的设计制备，使支架材料更好应用于神经组织修复。. 我们采用自组装单分子膜技术在玻璃片上接枝多种不同的化学基团，包括甲基、氨基、羟基、羧基、巯基、苯环和溴。控制接枝条件，使得材料表面的化学基团面密度相等，分别研究了在等同密度下，化学基团对于神经前体细胞和神经干细胞球的调控作用。发现，氨基能够最大程度上促进神经前体细胞增殖和表达GAD67。在神经干细胞球方面，发现化学基团可以调控干细胞的迁移、分化以及神经球之间的通讯。. 用富含氨基的多聚赖氨酸（PLL）对HA进行改性，研究HA/PLL对神经干细胞的调控作用。发现在单细胞状态下，神经干细胞能粘附到HA/PLL支架材料上，分化为神经元和星形胶质细胞；而神经球干细胞则迁移到HA/PLL水凝胶支架材料表面。总之，在无血清培养基内，HA/PLL水凝胶为神经干细胞提供了良好的微环境。 . 构建了透明质酸/聚（乳酸-乙醇酸）（HA/PLGA）的神经生长因子缓释体系，并且这一缓释体系能够促进神经干细胞的持续增殖。. 将支架材料作为神经干细胞载体进行体内移植治疗脑梗塞损伤，发现改性的HA支架材料（HA/PLL和HA/PLL-NgR）可以促进神经干细胞向神经元方向分化，并抑制瘢痕生长、促进轴突再生。此外，尝试将VEGF活性模拟短肽片断KLT接枝在HA上，进行缺血性脑损伤修复。发现HA/KLT凝胶具有良好的诱导内皮细胞生长、促进脑损伤区及脑组织的血管新生的功能。