王宇博,張春光,丁新玲
(赤峰學院醫學院,內蒙古赤峰024000)
神經再生室修復外周神經損傷的研究進展
王宇博,張春光,丁新玲
(赤峰學院醫學院,內蒙古赤峰024000)
周圍神經離斷后,采取何種方式進行橋接一直是當前所要面對的問題.短距離的神經離斷可以采用自體神經移植的方法,但是其也存在較明顯的缺陷,比如取材有限、再次手術及供區功能障礙等等.因此,尋找代替或近似于自體神經移植效果的方法,是眾多學者研究的熱點,隨著組織工程化材料的快速發展,應用神經再生室修復周圍神經缺損的相關研究日益為人們所重視.
周圍神經;損傷;再生室;修復
周圍神經損傷后,雖然具有趨化性,可以由近端向遠端生長,但不具穿透力,遇到阻力后神經再生就會停滯,易形成神經瘤,所以神經再生需要一定的條件,神經再生室可以橋接神經損傷后的兩個斷端,提供軸突再生所需要的“微環境”,防止外周結締組織增生侵入和疤痕增生,引導并促進神經纖維延伸生長.尋找適宜的材料制備神經再生室來有效地促進神經再生,并能在修復神經的同時獲得較好的功能.
神經再生室的制作原料有:(1)生物材料神經再生室;(2)非生物材料神經再生室;(3)生物可降解材料神經再生室三大類.而多種材料制成復合型神經神經再生室的研究日益受到重視.
生物材料神經再生室,一般采用于人體自身的組織,其基底膜均與雪旺細胞的基底膜相類似.其中以靜脈管修復效果更為明顯,靜脈血管來源于自身組織,管壁為半通透性,有利于營養物質的彌散,有利于雪旺細胞的遷入[1].但有研究顯示[2]靜脈管內的促進神經再生的物質會流失在靜脈管外,在靜脈管腔內無法產生促進神經再生的效果.為了克服這個缺點有學者將靜脈管壁切開,管壁內側朝向外側橋接于損傷神經上,獲得了較好的修復效果[3].但是這種生物膜管存在管膜易凹陷、壓迫神經影響修復效果、神經瘤及結締組織增生等問題.其他生物膜管橋接周圍神經的效果不如靜脈血管.
硅膠管是其中的典型代表,其具有來源容易,組織相容性好,管腔不容易塌陷,易于塑性,可以制成需要的形狀等優點.上個世紀80年代,硅膠管開始被學者應用于橋接周圍神經損傷[4-6].由于硅膠管不具有通透性,不能進行物質交換,有人認為[7]硅膠管內如有血供可以為神經的再生供給血液中的營養成分、高濃度的氧氣及神經營養因子.另一種聚四氟乙烯導管的研究也比較廣泛,其本身具有極小的間隙,那么可以使大分子物質通過,從而可以進行物質交換.有學者表示[8]采用聚四氟乙烯膜導管較好的修復了實驗動物的長距離神經缺損.硅膠管和聚四氟乙烯導管不容易被機體降解,長期存留會刺激纖維組織增生,導致神經壓迫,需要再次手術取出,限制了其應用.
生物可降解材料神經再生室橋接周圍神經損傷后,其可在機體里降解吸收,無需取出,是現今眾多學者研究的熱點,而且隨著研究的深入,新材料不斷的出現,其中甲殼素及其脫乙酰基得到的重要衍生物殼聚糖是現如今探討較多,廉價并可大量生產制備的再生室材料.甲殼素及殼聚糖對人體無細胞毒性、無溶血性、無刺激性、無免疫原性,無過敏性,實驗證明[9]對神經組織沒有毒性,減少成纖維細胞增生同時還可提高血管內皮細胞和平滑肌細胞增殖.聚乳酸(PLA)、聚羥基乙酸(PGA)是傳統的合成材料,具有良好的生物相容性、適度的強度和彈性,還具有適宜的降解速度.以上兩種材料的共聚物,聚羥基乙酸聚乳酸(PLGA)在合成神經再生室的材料中占有重要的地位,許多學者采用PLGA作為材料通過實驗合成出較好的神經再生室[10].以上材料制備的神經再生室有著諸多的優點,那么通過解決控制神經再生室管壁的厚薄及良好的韌性,防止神經再生室在機體內膨脹和凹陷,調控神經再生室降解和吸收同步于神經纖維通過再生室,這些問題的繼續研究可以使生物可降解材料神經再生室對于促進神經再生有著重要的作用.
在選擇適宜的神經再生室材料時,應該保證制備再生室的材料對機體無害、與組織適應性好,能夠被機體降解吸收,允許周圍組織對再生室內提供營養物質、較為適宜的韌性和強度等[11].以往單一的神經再生室材料無法很好的達到以上要求,于是許多學者在選擇適合的再生室材料時開始注意多種材料制成復合型神經再生室,整合各材料的優點來促進神經再生.許多學者研究證實[12,13]采用多種神經再生室材料做成復合再生室對于神經再生有著優于某一種材料單獨做成神經再生室的良好效果.
用神經再生室橋接周圍神經缺損時,早期既可以發現神經再生室內充滿液體,其中可以發現有對神經再生有重要作用的各種神經營養因子[14-16],包括神經生長因子(NGF)、腦源性神經營養因子(BDNF)、睫狀神經營養因子(CNTF)等.應用外源性的神經營養因子,可以促進神經再生,但是如何使外源性營養因子通過緩釋在神經通過再生室時持續的作用是現階段學者們研究的問題.
組織工程神經是當前研究的熱點,通過神經再生室內置入如血旺細胞等種子細胞,并吸附神經營養因子.雪旺細胞(SCs)對于周圍神經損傷的修復有著非同一般的效果.雪旺細胞能分泌二十余種多肽類活性物質,其能從各個層面促進神經再生.Sinis等[17]選取三甲烯二胺/己內酯神經管置入自體血旺細胞橋接周圍神經缺損結果良好,說明這種方法應用于周圍神經缺損能夠較好地促進神經再生.Zhang[18]PIGA導管與自體SCs、TGF-beta(growthfacto~beta)構建組織工程神經復合體修復大鼠15mm坐骨神經缺損,取得較好效果.但自體SCs的獲取、培養均較不易,異體SCs及其他種子細胞也存在較多問題.因此,應用神經再生室填充SCs修復的研究還在繼續.
應用神經再生室橋接周圍神經缺損并且后期獲得較好功能,一直是眾多學者著力研究的方向,也在神經再生室的研究方面取得很大成果,而尋找更好的神經導管材料和在現基礎材料上進行改進,比如研制具有可控的導管降解速度、適合管壁厚度及強度、良好的通透性等等問題依然是今后研究的重點.神經再生室復合生物活性細胞或神經營養因子具有良好的前景,那么如何解決生物活性細胞的來源、分離、擴增的困難,神經再生室復合神經營養因子如何保持其在體內的活性和選擇良好的緩釋方法來滿足神經再生過程中所需要適宜的微環境等問題等待人們繼續研究.
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A
1673-260X(2013)11-0078-02