第九章NTE.pptVIP

Neural Tissue Engineering 主要内容 神经系统的组成 外周神经的再生修复 中枢神经的再生修复 Vertebrate Nerve System 神经组织的再生 神经组织的再生 再生过程情况复杂，切断3周后，近端轴索生长，分支形成许多细小纤维，其中一支沿着神经膜细胞索方向生长，每天3-4mm，达到断端后，与相应组织重建。 若远端彻底消失，神经元就不能恢复原来功能。 若受伤的混合神经纤维，再生的神经纤维长到另一神经纤维的神经膜中，仍不能恢复功能。 Peripheral Nerve Regeneration after Injuries Central Nerve Regeneration after Injuries Nerve Conduits(Nerve Guidance Channels) Nerve Conduit Chitosan Nerve Conduit 外周神经的再生修复——组织工程化人工神经 将经体外培养扩增的雪旺细胞种植在具有三维支架结构,可生物吸收,半渗透性的神经导管内,桥接周围神经缺损。 In Vivo Experiments 种子细胞 雪旺细胞(Schwann cell)是最重要的种子细胞。经培养和纯化后的雪旺细胞在支架内有序分布，并且分泌多种神经营养因子，支持引导轴突的再生，是提高修复神经缺损效果的关键 。 Schwann Cells 种子细胞 构筑组织工程化人工神经，首先需要大量雪旺细胞。 但在培养条件下，雪旺细胞生长缓慢，而且容易为成纤维细胞污染。 采用抗体吸附法、反复植块培养法、有丝分裂抑制剂、或细胞增殖剂等来去除成纤维细胞，刺激雪旺细胞增殖分裂。 但上述方法操作复杂，药物对雪旺细胞有细胞毒作用，影响雪旺细胞的存活率。 种子细胞 利用损伤的周围神经在华勒氏变性初期，雪旺细胞大量增殖，而成纤维细胞较少的特点，应用神经体内变性法，可获得大量纯度较高的激活态雪旺细胞。 支架材料 聚羟基乙酸 ( Polyglycolicacid , PGA) 乙丙交酯 (Polyglactin , 商品名Vicryl) 聚乳酸 ( Polylactic acid , PLA) 壳聚糖（Chitosan） 优点：具有良好的生物相容性，不引起明显的炎症反应， 再生有髓神经纤维能沿生物纤维纵向生长。 支架材料 将雪旺细胞与凝胶混合后，注射入神经导管内的方法不能保证雪旺细胞在神经导管内的有序排列。 在神经导管内植入生物纤维网架或将神经导管制成具有类似神经束状结构，可引导、促进神经轴突的再生。 用生物降解高分子对神经营养因子进行基体包埋或制成微包囊，然后与可生物降解的神经导管进行复合，从而可使神经营养因子控制性地释放到神经导管内，促进神经轴突生长。 胶原神经管与脑源性神经营养因子（BDNF）和睫状神经营养因子（CNTF）共价结合，再生神经轴突的数目、神经传导速度、动作电位波幅和神经微丝蛋白表达均明显比单纯胶原神经管桥接神经缺损好。 神经生长因子(Nerve growth factor , NGF) 与生物降解高分子整合的微包囊植入具有双层孔的神经管内，可修复大鼠坐骨神经2cm缺损。 神经导管内的血管的长入，可为种植的雪旺细胞和再生神经提供充足的营养，从而加快神经再生，延长神经的再生距离。 管内植入血管或加入血管内皮细胞生长因子，可望促进神经导管的血管化。 对于神经导管的最佳孔隙率、神经导管的厚度、口径、神经导管降解速度与神经再生同步、生物材料的标准化等问题尚需作进一步的研究。 人工神经的构建—— 生物反应器的应用 利用转壁式生物反应器所产生的模拟微重力，使细胞在旋转过程中均匀地分布于在经过Laminin涂层的 PGA 材料的表面。 实验表明，应用低密度(103/ ml)的雪旺细胞，即能使许旺细胞均匀贴附在生物支架表面。 中枢神经的再生修复 脊髓的损伤与修复 脑组织的损伤与修复 脊髓损伤 脊髓损伤是多因素造成的。 它不但取决于即刻的机械损伤 , 还取决于损伤后形成的细胞微环境。 继发的缺血、缺氧、炎症细胞浸润，自由基生成， 内在的可以克服抑制因子的成熟神经元大量丢失，体内的髓鞘相关抑制因子可抑制与功能恢复密切相关的轴突的再生，胶质细胞增生形成的瘢痕均在脊髓的继发损伤中起着重要的作用。 只有在轴突克服层层障碍连通损伤两侧的情况下，损伤的功能才有恢复的希望。 脊髓损伤修复 在生物材料载体上加载细胞和活性因子等物质，可以通过体外构建组织细胞并利用基因技术对其进行多种改造，使其适应生物体内营养环境及生物学因素刺激，并将其载入生物材料载体置入体内与受体组织界面发生良好的重塑性，促进宿主受损脊髓再生。 种子细胞 Neural Stem Cell