新型携氧微球改善外周神经损伤后局部缺氧微环境的相关研究

The treatment of peripheral nerve injury (PNI), especially lengthy peripheral nerve defects is challenging both in the field of regenerative medicine and daily clinical works. Althogh the autografting is still “the golden standard” of the treatment of lengthy peripheral nerve defects, it always be limited by the availability of donor nerve, the postoperative complications of donor sites and the severe immunologic rejection. As the great development of tissue engineering in the field of regenerative medicine, many nerve conduits with use of supportive cells were synthesized, which can provide guiding and supporting cues to improve the quality of regeneration after nerve injury. However, the low oxygen status was found in the conduits in the early period after the implantation, which directly leads the death or loss of function of the supportive cells, limited the regeneration and functional recovery after the surgery. In the previous study, we synthesized a hydrogel as the carrier of perfluorotributylamine (PFTBA) to improve the hypoxic microenvironment, and then enhance the survival of the olfactory ensheathing cells (OECs). However, with the deepening of the research, as the PFTBA consumed, the rapidly decreasing of the viability and activity of seed cells was found. The purpose of this study is to develop a novel bilyar microsphere by chitosan and PLGA as the carrier of PFTBA, then investigate the effects of this microspheres (MSs) on improve the survival of OECs under hypoxia in vitro and in vivo.

外周神经损伤，尤其是神经长节段缺损的修复，是再生医学领域以及临床工作中亟待解决的难题。自体神经移植被公认为外周神经修复的金标准。然而，其给供区带来的创伤，局部并发症及自身免疫排斥反应等缺陷，局限了其广泛应用。随着组织工程学的发展，许多学者将种子细胞和神经因子植入神经支架内部，以促进神经损伤后的再生，为神经长节段缺损的修复提供了新的思路。但是，在种子细胞植入神经支架后早期，局部缺氧微环境可导致细胞凋亡，使植入的种子细胞不能充分发挥其活性。前期工作中，我们利用PFTBA水凝胶改善局部缺氧微环境，从而促进种子细胞的存活。然而，该水凝胶无法有效的控制氧气的释放速率，使得其对早期缺氧微环境的改善存在局限性。因此，本研究通过制备双层携氧微球，在不同环境下对嗅鞘细胞的存活及活性进行评测，随后进行大鼠坐骨神经缺损神经导管桥接术并植入不同材料，评价该双层携氧微球对神经再生及其功能恢复的作用。

外周神经系统将大脑、脊髓与远端器官、系统相联系，使中枢神经系统可以有效，精确地支配机体的各项活动，又被称为周围神经系统。外周神经损伤，尤其是神经长节段缺损的修复，长久以来是再生医学领域以及临床工作中一个亟待解决的问题。自体神经移植一直以来被公认为外周神经修复领域的金标准，然而，其给供区带来的创伤，自身免疫排斥反应，供体受限，以及其本身的并发症，往往局限了自体神经移植的应用。随着组织工程学的发展，人工构建神经支架取代自体神经移植来桥接外周神经缺损成为了目前的研究趋势。但由于缺乏有效促进神经再生的刺激因素，人工支架的使用不能最大程度地发挥对神经再生的引导作用。因此，构建支架内部有利于神经再生的微环境具有非常重要的意义。目前，随着科学技术的发展，许多学者将种子细胞和神经因子植入神经支架内部，以促进神经损伤后的再生，为神经长节段缺损的修复提供了新的思路。但是，在种子细胞植入神经支架后早期，局部缺氧微环境可导致细胞凋亡，使植入的种子细胞不能充分发挥其活性。有研究利用PFTBA水凝胶改善局部缺氧微环境，从而促进种子细胞的存活。然而，该水凝胶无法有效的控制氧气的释放速率，使得其对早期缺氧微环境的改善存在局限性。因此，本研究通过制备双层携氧微球，在不同环境下对嗅鞘细胞的存活及活性进行评测，随后进行大鼠坐骨神经缺损神经导管桥接术并植入不同材料，评价该双层携氧微球对神经再生及其功能恢复的作用。