干细胞与脱细胞异体神经支架在周围神经长段缺损中的应用

背景:将种子细胞植入合适的载体支架可以构建具有生物活性及相应功能的组织工程神经桥接物,干细胞与脱细胞异体神经构成的组织工程移植物正成为周围神经长段缺损研究领域的重要移植材料,并已初步显示出良好的应用前景。目的:综述近年来干细胞与脱细胞异体神经支架在周围神经长段缺损中的应用。方法:第一、二作者应用计算机检索1998年1月至2014年2月PubMed数据库、中国期刊全文数据库有关干细胞与脱细胞异体神经支架在周围神经长段缺损中应用的文章,英文检索词"stem cells,peripheral nerve defect,acellular allogeneic nerves";中文检索词"干细胞,周围神经缺损,脱细胞异体神经"。共检索到1 013篇相关文献,其中97篇文献符合纳入标准。结果与结论:干细胞因组织损伤后释放的各种趋化因子吸引以及其自身趋化作用聚集到损伤部位,分泌大量的营养物质,促进机体损伤神经功能的修复。干细胞可以在周围环境的诱导和内在分化偏向共同作用下分化并代替人体内损伤或死亡的神经细胞。此外,干细胞联合组织工程材料移植,减少胶质瘢痕的形成也是促进周围神经损伤修复的因素。干细胞可以增强神经突触之间的联系,建立新的神经环路。神经干细胞具有分化为其他神经细胞的潜力,但其分化与调控的确切机制尚不明了。对于如何改善微环境,使更多的干细胞分化为神经元与少突胶质细胞并维持细胞活性尚缺乏有效的方法。故有效的抑制移植早期的免疫排斥反应,应成为研究的重点所在。神经移植后如何提高神经再生速度和质量,维持靶器官的组织结构与功能更需要长期的摸索。

脱细胞异体神经支架预防创伤性痛性神经瘤的实验研究

目的探讨脱细胞异体神经支架(acellular nerve allograft scaffold, ANAS)对创伤性神经瘤的形成及疼痛的影响。方法以SD大鼠坐骨神经为来源, 采用化学萃取方法制备ANAS, 通过HE和髓鞘染色检测评估ANAS脱细胞情况。取健康SD雌性大鼠20只, 随机分为对照组和ANAS组, 每组10只。对照组大鼠坐骨神经切断后, 无特殊处理;ANAS组大鼠坐骨神经切断后, 近侧残端连接长度为2 cm的ANAS。术后定期观察并评估两组大鼠失神经后自噬、神经瘤形成、神经纤维的组织形态学变化、免疫组化观察到的神经生长因子表达情况等。结果处理后的ANAS通过HE染色, 光镜下见神经轴突和髓鞘消失, 未见雪旺细胞核;髓鞘LFB染色脱细胞神经髓鞘消失, 无细胞核结构。术后自噬评分ANAS组明显低于对照组, 差异有统计学意义(P<0.05)。HE染色光镜下观察, ANAS组神经纤维排列规则, 结缔组织增生不明显;对照组神经纤维排列紊乱, 结缔组织增生明显, 发生神经瘤例数多, 差异有统计学意义(P<0.05)。甲苯胺蓝染色有髓神经纤维数量, ANAS组与对照组相比, 显著减少(P<0.01)。透视电镜下对照组可见大量紊乱排列的成纤维及胶原纤维细胞、无髓神经纤维, 少量杂乱密度不一的髓鞘;ANAS组可见髓鞘进一步成熟, 成纤维及胶原纤维细胞排列相对规整。免疫组化结果显示, 术后两组均有神经生长因子表达, ANAS组明显低于对照组, 均随着时间递减(P<0.01)。结论 ANAS能很好地预防创伤性神经瘤形成及疼痛的发生。

同种异体脱细胞神经支架复合脑源性神经营养因子和睫状神经营养因子转染骨髓间充质干细胞桥接受损坐骨神经

目的:探讨同种异体脱细胞神经支架(CEANA)复合脑源性神经营养因子(BDNF)和睫状神经营养因子(CNTF)转染骨髓间充质干细胞(BMSCs)桥接修复周围神经缺损的优缺点及可行性。方法:取2只成年雄性犬的骨髓进行BMSCs的分离、培养。取传代培养的第3代细胞,采用电转法将重组表达载体pIRES-BDNF、pIRES-CNTF和pIRES-BDNF-CNTF转染至BMSCs。细胞转染后分成5组,采用反转录半定量PCR(RT-PCR)检测各组BMSCs的BDNF和CNTF的mRNA表达水平;采用免疫印迹检测其蛋白表达水平。取3只雄性实验犬,分离双侧坐骨神经,化学法制备CEANA。取15只雄性实验犬制备坐骨神经缺损模型,随机分为CEANA+BDNF组、CEANA+CNTF组、CEANA+BDNF+CNTF组、CEANA组(采用8cm CEANA端端吻合缺损的坐骨神经)、CEANA+BMSCs组。术后16周观察各组实验犬移植段神经横断面轴突数目、比目鱼肌的动作电位、双侧坐骨神经传导速度的差异。结果:手术后前3组实验犬的切口愈合良好。手术后第8周,前3组的髓鞘厚度、有髓神经纤维总数为CEANA+BDNF+CNTF组>CEANA+CNTF组>CEANA+BDNF组,CEANA+BDNF组和CEANA+CNTF组比较差异有统计学意义。结论:CEANA复合BDNF和CNTF转染BMSCs桥接移植修复犬坐骨神经缺损有良好的作用。