去甲二氢愈创木酸交联猪去细胞脊髓支架及其相关特性研究

目的 :观察去甲二氢愈创木酸(nordihydroguaiaretic acid,NDGA)交联猪去细胞脊髓支架的结构及性能。方法:取成年猪胸段脊髓,采用2次冻融化学萃取法对脊髓行去细胞处理,再用2.5g/L NDGA溶液进行交联处理。在体视显微镜及扫描电镜下分别观察猪去细胞脊髓支架及NDGA交联猪去细胞脊髓支架的结构。采用Instrong生物力学测试仪检测正常猪脊髓(正常组)、猪去细胞脊髓支架(未交联支架组)及NDGA交联猪去细胞脊髓支架(交联支架组)的极限抗拉强度和弹性模量。取第4代SD大鼠星形胶质细胞分别与未交联支架和NDGA交联支架联合培养,采用CCK8法检测细胞生长率,评价支架的细胞毒性。将未交联支架和交联支架分别包埋至SD大鼠背部皮下,在1、2、4周取出检测其包埋后的降解率,并取包埋4周的组织行HE染色,评价支架的生物相容性。结果:正常组脊髓组织为圆柱状,呈乳白色,横切面可见灰质与白质分界明显;未交联支架基本保持原组织外形,呈白色半透明状,白质与灰质无明显分界;交联支架质地稍变硬,呈棕黄色。扫描电镜显示未交联支架与交联支架内的基质纤维保存完好,相互交织成网状三维结构,内部孔洞连通。未交联支架的抗拉强度及弹性模量较正常组显著性下降(P<0.05);交联支架抗拉强度和弹性模量较未交联支架显著性增强,两组比较有统计学差异(P<0.05),但仍低于正常组(P<0.05)。星形胶质细胞在交联支架及未交联支架中均生长良好,共培养时间越久,OD值越大,两组相同时间点OD值比较无统计学差异(P>0.05)。相同时间点交联组在体内降解率明显低于未交联组(P<0.05)。包埋4周后未交联组支架HE染色可见炎症细胞及成纤维细胞浸润,并且有肉芽组织聚集在内部孔隙中;交联组支架炎症细胞明显减少,且可见新生血管状结构。结论:NDGA交联猪去细胞脊髓支架与未交联猪去细胞脊髓支架比较三维结构未见明显改变,但生物力学性能和体内抗降解能力显著性增强,生物相容性提高,且无明显细胞毒性,可作脊髓损伤修复的支架材料。

SHH缓释的脊髓去细胞支架促进大鼠脊髓损伤修复

目的:研究可缓释音猬因子(sonic hedgehog,SHH)的脊髓去细胞支架(acellular spinal cord scaffolds,ASCSs)对大鼠脊髓损伤修复的效果。方法:(1)用物理和化学联合法制备ASCSs,并检测其效果。(2)使用京尼平(genipin,GP)作为交联剂,体外制备缓释SHH的ASCSs(ASCSs-GP-SHH),探究其缓释效果。(3)建立大鼠脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)模型,随机分为四组(每组20只):单纯SCI组,ASCSs组,ASCSs-GP组(GP交联的ASCSs),ASCSs-GP-SHH组。术后每周记录BBB评分,评估功能恢复。术后12周取出损伤处脊髓组织,行免疫组化和Western Blot检测损伤处相关蛋白Nestin(巢蛋白),GAP43(生长相关蛋白),MBP(髓磷脂碱性蛋白),NF200(神经丝蛋白),GFAP(胶质纤维酸性蛋白)的表达。结果:(1)物理及化学联法制备ASCSs效果良好;(2)ASCSs-GP-SHH具有良好的缓释SHH的性能;(3)ASCS-GP-SHH组BBB评分从术后到12周较其他组高(P<0.05);(4)免疫组化及HE染色结果显示:ASCS-GP-SHH组脊髓横断处有神经元再生。SCI组神经元凋亡明显,纤维瘢痕及空洞大,ASCS-GP组较ASCS组稍好,ASCS组较SCI组稍好;(5)Western Blot结果显示:ASCS-GP-SHH组Nestin,GAP43,MBP,NF200表达高于SCI、ASCS-GP、ASCS组(P<0.05),而GFAP低于SCI、ASCS-GP、ASCS组(P<0.05)。结论:物理和化学联合制备可以有效的制备ASCSs,ASCSs-GP-SHH缓释效果良好,对大鼠脊髓损伤的修复有明显的促进作用。