基于SKP-SCs来源的胞外囊泡构建的组织工程神经移植物的生物安全性评价

目的:评价基于皮肤源性前体细胞(skin-derived precursors,SKPs)分化成的施万细胞(Schwann cells,SCs)来源的细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)构建的组织工程神经移植物(tissue engineered nerve graft,TENG)的生物安全性。方法:将SKP-SCs来源的EVs(SKP-SC-EVs)注射至带有3根纤维支架的壳聚糖导管中制备成TENGs,修复比格犬坐骨神经40 mm缺损。术后6个月,取心、肝、脾、肺、肾、脑,通过HE染色进行形态学观察,并收集血液进行血液常规和生化指标分析,包括:白细胞、中性粒细胞、红细胞、血小板、总蛋白、白蛋白、谷丙转氨酶和血糖等。结果:形态学分析显示TENGs组比格犬的各脏器组织结构清晰,与自体移植组、壳聚糖导管组相比,各项血液指标差异均无统计学意义(均P>0.05),且未见毒性反应改变。结论:基于SKP-SC-EVs构建的TENGs植入比格犬体内具有良好的生物安全性,为临床应用TENGs治疗周围神经损伤提供安全性数据支持。

基于SKP-SCs来源胞外囊泡构建的神经移植物桥接周围神经缺损的生物安全性评价

目的:评价基于皮肤源性前体细胞(skin-derived precursors,SKPs)分化的施万细胞(Schwann cells,SCs)来源的胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)构建的神经移植物用于修复周围神经缺损的生物安全性。方法:构建大鼠坐骨神经离断模型,将基质胶装载的SKP-SC-EVs注射至硅胶管制备含囊泡神经移植物(EV-NG),修复坐骨神经损伤。观察术后大鼠运动状态,12周后收集血液进行血常规和生化指标分析,取心、肝、脾、肺、肾、脑组织切片通过HE染色进行病理组织学分析。结果:病理检查显示各组大鼠各重要脏器组织结构清晰,血常规和生化指标均在正常参考范围内,与假手术组比较,EV-NG组与假手术组的差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:装载SKP-SC-EVs的神经移植物具有良好的生物安全性,为临床治疗周围神经缺损提供安全性依据。

快肌与慢肌失神经支配后的形态学变化

目的:探讨快肌(胫前肌)与慢肌(比目鱼肌)在失神经支配过程中的形态学差异。方法:本研究拟采用大鼠坐骨神经离断模型,通过组织病理学系统分析失神经支配过程中胫前肌与比目鱼肌在形态学方面的变化。结果:在坐骨神经损伤后不同时间点,将比目鱼肌的萎缩程度与胫前肌相比,显示比目鱼肌的萎缩程度较胫前肌严重,主要表现在比目鱼肌的肌肉湿重比较小、肌纤维截面积比率较低、超微结构较不完整、运动终板破损较严重。结论:失神经支配后慢肌萎缩程度较快肌严重。

虾青素通过抑制氧化应激延缓失神经肌萎缩

目的:探讨抗氧化剂虾青素(astaxanthin,AST)对失神经肌萎缩的影响及其分子机制。方法:构建小鼠失神经肌萎缩模型,观察虾青素处理后胫前肌湿重比和肌纤维横截面积,采用透射电镜观察线粒体自噬,qRT-PCR和Western Blot方法检测氧化应激、蛋白水解以及自噬等相关基因的表达变化。结果:虾青素可以显著抑制靶肌由于失神经支配引起的湿重比和肌纤维横截面积的减小,抑制效果与虾青素剂量存在量效关系,高剂量虾青素(50 mg·kg-1·d-1)的效果最好。高剂量虾青素可显著抑制靶肌中肌肉特异性泛素连接酶MuRF1和MAFbx的高表达,减轻肌球蛋白重链MyHC的降解。失神经支配后靶肌大量线粒体出现空泡变性和自噬,同时伴随自噬相关蛋白ATG7和BNIP3显著高表达,AST处理能明显抑制靶肌线粒体空泡变性和自噬,同时ATG7和BNIP3表达下降。在失神经支配胫前肌中抗氧化相关基因NRF2、NQO1表达显著下降,而与ROS产生相关基因Nox2、Nox4表达显著上升,AST处理可显著逆转NRF2、NQO1基因表达的下降和Nox2、Nox4基因表达的上升。结论:虾青素可能通过抑制氧化应激反应来缓解失神经引起的骨骼肌萎缩和线粒体自噬,为虾青素作为防治肌萎缩药物提供科学依据。

施万细胞与背根节神经元体外共培养成髓鞘模型的建立

目的：探讨施万细胞与背根节神经元髓鞘化共培养的标准化方法，为研究周围神经髓鞘化的形成机制提供稳定的周围神经髓鞘化体外模型。方法：取出生1~3 d新生SD大鼠，培养施万细胞，经纯化鉴定后用于共培养。取孕14~15 d的SD大鼠胚鼠背根神经节，经纯化后用于共培养；将2种分别纯化的细胞进行共培养，加抗坏血酸诱导髓鞘的形成。利用免疫组化染色、扫描电镜和透射电镜，检测髓鞘的形成。结果：纯化后施万细胞纯度可达到98%以上，可用于共培养。背根节神经元贴壁良好，经纯化后几乎无杂细胞可见，可用于共培养。对共培养细胞进行MAG与NF的免疫组化染色，发现有数量可观的髓鞘形成，并且髓鞘是紧密包绕在神经元轴突上。扫描电镜下可观察到施万细胞包绕轴突形成髓鞘，而透射电镜下则可观察到有致密的髓鞘板层结构形成。结论：本实验成功建立稳定可靠的体外成髓鞘模型，可用于轴突的新髓鞘化实验研究。

大鼠失神经支配后胫前肌变化的实验研究

目的:研究胫前肌在失神经支配后不同时间点的变化。方法:建立SD大鼠坐骨神经离断模型,失神经支配后0、7、14、21和28天,采用透射电镜观察胫前肌肌细胞超微结构,显微镜下测量肌细胞截面积,ELISA法检测肌组织中IL-6含量,Western blot法测定肌组织中Bcl-2和Bax蛋白表达。结果:与失神经支配后0天比较,失神经支配后7、14、21和28天电镜下可见胫前肌肌纤维逐渐萎缩变细,肌间隙增宽,线粒体发生肿胀及空泡化;显微镜下可见肌细胞截面积呈下降趋势(P<0.01),肌组织中IL-6含量明显增加(P<0.05或P<0.01);肌组织中Bcl-2蛋白表达明显降低,Bax蛋白明显增加,Bcl-2/Bax表达下调(P<0.05或P<0.01)。结论:坐骨神经损伤导致胫前肌肌组织结构受损,肌组织中存在炎症反应,肌细胞凋亡增加。