干细胞及神经导管支架修复神经缺损

背景：组织工程的发展为神经缺损的修复提供了可能,种子细胞与导管支架制成的复合体是构建组织工程神经的核心。 目的：从干细胞的组织工程应用及构建具有良好生物相容性的导管支架材料角度,探索如何更好的修复神经损伤。 方法：以“干细胞,神经损伤,修复,神经导管,神经支架材料”为中文关键词,以“stem cells,nerve damage,repair,nerve guide conduit material,scaffold materials,nerve tissue engineering”为英文关键词,采用计算机检索CNKI和Medline数据库1996-01/2011-01有关不同来源干细胞和导管支架材料修复神经缺损的相关文章,排除重复研究或Meta分析类文章,筛选纳入30篇文献进行评价。 结果与结论：移植神经干细胞可以在神经系统存活、增殖、迁移,在不同部位分化为相应的细胞,因此给神经修复领域带来新的希望。另外,随着生物材料的发展,神经导管材料修复神经缺损也取得了优良的效果,具有良好的应用前景。将神经干细胞复合导管可降解生物材料有望能更好的满足神经支架的要求,达到修复和重建的目的。     

神经导管生物材料在神经修复中的应用

背景：神经导管是由天然或人工合成材料制成的、用于桥接神经断端的组织工程支架材料,具有引导和促进神经再生作用。 目的：总结近年来常用的神经导管生物材料在神经修复中的应用。 方法：由作者应用计算机检索维普数据库中与神经导管生物材料在神经修复中应用有关的文章,检索时限2002-01/ 2010-12。检索关键词：神经导管;生物材料;神经损伤;神经修复;神经再生。纳入标准：与神经导管生物材料在神经修复中应用有关的文章。排除标准：重复研究或较陈旧文献。根据纳入排除标准共保留相关文献30篇。 结果与结论：非生物降解材料由于其不可吸收性和对再生神经的远期不良影响使临床应用受到限制。生物降解材料在神经再生完成后可在体内降解吸收,无需二次手术取出,但目前未能利用生物降解材料完全仿制出具有天然神经结构的支架。生物衍生材料生物相容性好、排异反应小,可提供细胞外基质、胶原,起支架作用,但缺血后存在管形塌陷、再生不良、吸收瘢痕组织、增生及粘连等问题。神经导管生物材料在神经修复中的应用前景广阔,但单用一类材料难以制作出理想的神经导管生物材料,通过结合各类材料的优点,与神经营养因子、细胞外基质成分和许旺细胞等联合应用,制备新型具有生物活性的导管材料,将有利于神经修复进一步发展。     

神经导管修复周围神经损伤的研究进展

随着神经修复技术特别是显微外科的发展，神经损伤修复的质量有了进一步的提高；利用神经导管桥接神经断端以实现修复周围神经损伤是目前的一个研究热点。本综述了神经导管修复周围神经损伤的发展历史，分析比较了非神经组织、非生物降解材料、可生物降解材料神经导管在神经损伤修复中的效果，讨论了导管的形态及导管内微环境对神经再生的影响。     

合成可生物降解神经导管修复损伤周围神经：生物相容性良好

背景：临床对周围神经损伤进行修复治疗的时候,可以利用自体神经进行治疗或者利用不同材质的神经导管进行治疗。 目的：探索合成可生物降解材料神经导管在周围神经损伤修复中的应用效果。 方法：48只新西兰大白兔,随机等分为3组,自体神经移植组、硅胶导管组和可降解神经导管组。各组动物切除10 mm坐骨神经,构建坐骨神经缺损动物模型,并分别利用自体神经、硅胶导管以及可降解神经导管进行坐骨神经修复。 结果与结论：造模后3周,硅胶导管组兔运动神经传导效果、小腿三头肌肌肉湿质量恢复率比自体神经移植组差,但可降解神经导管组兔运动神经传导效果、小腿三头肌肌肉湿质量恢复率与自体神经移植组接近。造模后12周时,自体神经移植组中存在大量呈均匀排列的有髓神经纤维,可降解神经导管组中可见大量分布不均匀的再生有髓神经纤维,而硅胶导管组中存在少量呈不均匀排列的髓神经纤维。表明合成可生物降解材料神经导管在周围神经损伤修复中可以获得与自体神经较为接近的良好效果。  中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

以组织工程建构技术修复周围神经损伤的难点

背景：组织工程构建技术是近年来周围神经损伤修复的重要方法之一,在周围神经治疗领域有着良好的前景。 目的：总结近年来利用组织工程学构建技术对周围神经损伤修复的研究进展。 方法：应用计算机检索万方数据库、CNKI和PubMed数据库中1995年1月至2011年12月关于组织工程构建技术的文章,在标题和摘要中以“组织工程,神经导管支架,生物活性,周围神经损伤”或“Tissue engineering,Nerve scaffold,Bioactivity,Peripheral nerve defect”为检索词进行检索,初检得到156篇文献,最终纳入56篇文献进行综述。 结果与结论：周围神经损伤组织工程修复的两个要素是神经支架材料的选择和生物功能化。构建神经的支架材料包括可降解和非可降解两大类,通常需要具有三维多孔结构和相应的孔隙率及比表面积,其力学性能、表面活性、生物相容性和导电性等直接影响神经损伤修复的效果;生物功能化的主要生物活性因子包括支持细胞,种子蛋白和神经营养因子,将这些生物活性因子接种在神经导管支架材料上,促进受损神经的修复与功能替代。组织工程技术应用于周围神经损伤修复与再生的研究重点在于导管、细胞与生长因子的综合应用。组织工程技术与生物技术的联合应用将成为周围神经损伤修复的研究热点。     

组织工程化神经导管修复外周神经损伤

背景：神经导管技术理论上采用生物或非生物材料预制成合适的管状支架,桥接神经断端两侧,在提供神经再生微环境的同时通过神经诱导、营养作用促进神经再生。 目的：观察组织工程化神经导管修复外周神经损伤的临床效果。 方法：选择24例陈旧性上肢神经损伤患者,以患者自愿原则分2组治疗：试验组采用组织工程化神经导管修复,对照组采用自体周围体表感觉神经移植修复。治疗后随访6个月观察患者肢体神经损伤功能修复效果。 结果与结论：随访6个月后,两组肢体远端感觉运动功能与目测类比疼痛评分均较治疗前改善(P < 0.05),且试验组效果更好(P < 0.05);两组损伤侧感觉与运动神经传导速度均较治疗前改善(P < 0.05),且两组间差异无显著性意义。说明组织工程化神经导管材料符合神经修复导管支架的要求,临床应用疗效肯定。     

神经导管支架修复外周神经损伤的研究与现状北大核心

背景:近些年来,医学和组织工程学突飞猛进的发展为制作神经导管材料提供了更多选择。目的:综述神经导管在外周神经损伤中的应用。方法:由第一作者检索2010至2016年中国知网数据库和PubMed数据库,中文检索词为"神经导管,外周神经",英文检索词为"nerve conduit,peripheral nerve"。结果与结论:制作神经导管的材料,主要分生物型和非生物型2大类,其中生物型主要包括肌肉、羊膜、静脉、小肠黏膜下层等;非生物型材料包括壳聚糖、胶原蛋白、丝素蛋白、聚乳酸、聚己内酯、聚苯胺及硅胶管等。目前,部分材料已被批准进入临床阶段。神经导管在修复周围神经损伤的应用中还存在或多或少的问题,比如,修复缺损的长度受限,力学性能和机械性能与神经再生不完全匹配,降解速度与神经再生速度不一致,神经导管的生物相容性欠佳等。     

周围神经损伤修复及功能恢复评价

目的：评价修复周围神经缺损的各种生物型人工材料的性能、应用以及功能恢复评定方法,寻找适宜的周围神经替代物。 方法：以“神经导管,周围神经损伤修复,生物材料,许旺细胞”为关键词,采用计算机检索2004-01/2010-11相关文章。纳入与生物材料以及组织工程神经相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章。以28篇文献为主,重点讨论周围神经修复生物型人工材料的种类、性能以及适宜的功能恢复评定方法。 结果：以脱细胞神经基质以及人工合成可降解材料为主体的复合型生物工程材料可作为较理想的支架材料应用于周围神经组织工程。脱细胞神经支架解决了自体神经来源受限、移植物排斥反应等问题,韧性与可塑性接近自体神经,微环境更利于周围神经再生。人工合成可降解材料具有生物降解、可塑性、一定的通透性等优势,且已有商品化成品出现。若将上述材料分别合理构建复合材料,有可能得到性能良好的组织工程神经移植物。周围神经修复后功能恢复评定方法主要以大体与形态学观察、组织学、神经肌肉机能学评定为主,辅以分子生物学技术。各类评定方法的应用有利于筛选出最适宜的周围神经损伤修复材料与构建方案。 结论：周围神经损伤修复生物型人工材料研究发展迅速,但仍没有超越自体神经移植的支架材料。脱细胞神经基质以及人工合成可降解材料复合构建支架可作为较好的周围神经支架,但仍需要与种子细胞、神经营养因子等联合构建,以取得良好的促进再生效果。当前,对周围神经损伤修复效果的评定更加注重于神经肌肉功能的恢复,迫切需要筛选出最佳的修复材料以及构建方案以满足组织工程神经移植以及功能康复的要求,达到对周围神经损伤后形态、结构修复与功能重建的目的。     

神经导管内支架修复周围神经缺损的研究应用与进展北大核心

背景:在周围神经修复方面,神经导管已由传统的无内支架结构逐步走向内部结构的创新,以构建更加有利于周围神经再生的具有内支架结构的神经导管。因此对于神经导管内部支架结构的全面了解是十分必要的。目的:综述近年来神经导管内支架在修复周围神经缺损方面的应用。方法:以"nerve conduit/conduits/scaffolds/scaffold/channel/channels,internal scaffolds/scaffold,nerve regeneration/repair,hydrogel,acellularized/decellularized nerve"或"神经导管,内支架,周围神经修复,凝胶,去细胞神经"为检索词,应用计算机分别在PubMed数据库和中国知网、万方数据库、中国生物医学文献数据库,检索2009年1月至2015年12月与神经导管内支架相关的文章,对纳入的47篇符合标准的文献进行综述。结果与结论:具有内支架结构的神经导管相较于传统的无内支架结构的神经导管在修复周围神经缺损方面有明显优势,可以更加有效的支持、引导和促进周围神经的再生与功能的恢复,有些神经导管内支架复合种子细胞、神经营养因子、细胞外基质后修复效果更佳,甚至与自体神经移植具有相似的修复效果。     

神经导管生物材料修复周围神经损伤的动物实验

目的:通过动物体内神经导管生物材料移植实验,观察、测定再生神经功能恢复的程度和神经再生的数目。方法:应用计算机检索中国期刊全文数据库1996/2010文献,检索词为"神经导管,神经损伤,导管材料,生物材料"。纳入有关神经导管材料在周围神经损伤修复中应用的动物实验。结果:现有的任何材料都不能制备出理想的神经导管。在生物可降解前提下,往往天然材料具有更好的生物相容性,而合成高聚物可以通过调节组分的比例和相对分子质量及相对分子质量分布等条件,从而调节降解时间和材料的机械性能以及物理性能。外周神经修复理想的导管首先需要选择合适的生物材料和组装技术,制成具有良好物理特性(通透性、柔韧性、降解性等)的导管,尤其是对于较大的神经缺损通透性和柔韧性更为重要。结论:在单腔中空导管中填充不同材料能促进神经的再生,联合应用几种不同的填充物质可能更加有利于神经修复。     

合成材料神经导管与自体神经移植修复周围神经缺损的比较

背景：生物可降解材料制成的神经导管可在体内降解,避免出现的神经卡压等问题,因而受到越来越多的关注。 目的：比较自体神经移植与3种合成可生物降解材料神经导管在修复周围神经损伤的效果差异。 方法：通过电生理学检测,形态学观察等神经恢复效果评价方法,对比分析近年来常用的胶原神经导管、DL-乳酸-ε-己内酯神经导管、聚乙醇酸神经导管与自体神经移植修复周围神经缺损的效果。 结果与结论：虽然神经导管与自体神经移植相比在理论上有其优势的一面,但不同合成材料的神经导管之间在神经功能恢复中存在明显差异性,DL-乳酸-ε-己内酯神经导管修复效果与自体神经移植无明显差异,是较为理想的神经导管材料,聚乙醇酸神经导管因自身的因素影响其降解性能,在3种神经导管中的修复周围神经损伤效果最差,胶原神经导管需要交联剂改善其机械性能,其修复周围神经损伤效果居于前两者之间,因此,这3种神经导管在神经功能再生方面还有潜在的缺陷,不能完全替代自体神经移植,而且3者之间的性价比,还缺少足够的大样本长期随机对照实验结果来验证,还需要进一步的实验观察。     

Sciatic nerve repair by reinforced nerve conduits made of gelatin-tricalcium phosphate composites

This study proposes a biodegradable GGT composite nerve guide conduit containing genipin-cross-linked gelatin and tricalcium phosphate (TCP) ceramic particles in peripheral nerve regeneration. The proposed genipin-cross-linked gelatin annexed with TCP ceramic particles (GGT) conduit was dark bluish and round with a rough and compact surface. Water uptake and swelling tests indicated that the hydrated GGT conduit exhibited increased stability with not collapsing or stenosis. The GGT conduit had higher mechanical properties than the genipin-cross-linked gelatin without TCP ceramic particles (GG) conduit and served as a better nerve guide conduit. Cytotoxicity tests revealed that the GGT conduit was not toxic and that it promoted the viability and growth of neural stem cells. The experiments in this study confirmed the effectiveness of the GGT conduit as a guidance channel for repairing a 10-mm gap in rat sciatic nerve. Walking track analysis showed a significantly higher sciatic function index score and better toe spreading development in the GGT group than in the silicone group 8 weeks after implantation. Gross examination revealed that the diameter of the intratubular newly formed nerve fibers in GGT conduits exceeded those in silicone tubes after the implantation period. Histological observations revealed that the morphology and distribution patterns of nerve fibers in the GGT conduits at 8 weeks after implantation were similar to those of normal nerves. The quantitative results indicated the superiority of the conduits over the silicone tubes. Motor functional and histomorphometric assessments demonstrate that the proposed GGT conduit is a suitable candidate for peripheral nerve repair.     

新型仿生人工神经导管诱导犬周围神经再生过程的组织学观察**

背景：前期动物实验已经证明,精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽接枝聚(羟基乙酸-L-赖氨酸-乳酸)/β-磷酸三钙/神经生长因子导管可以修复大鼠坐骨神经10 mm缺损,该材料具有良好的生物相容性和细胞亲和性。 目的：观察精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽接枝聚(羟基乙酸-L-赖氨酸-乳酸)/聚乳酸/β-磷酸三钙/神经生长因子导管诱导犬周围神经再生过程的组织学变化。 方法：取健康成年杂种犬12只,建立30 mm腓总神经缺损模型,用精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽接枝聚(羟基乙酸-L-赖氨酸-乳酸)/聚乳酸/β-磷酸三钙/神经生长因子人工神经导管进行桥接修复。 结果与结论：修复后3个月时在神经远端即可发现新生神经纤维,随着时间的推移,再生神经轴突直径及髓鞘厚度不断增加,9个月时再生神经中可见较多发育成熟的有髓神经纤维。胫骨前肌损伤后出现逐渐萎缩,修复后6,9个月萎缩肌肉逐渐恢复。从组织学角度证实了精氨酸-甘氨酸-天冬氨酸多肽接枝聚(羟基乙酸-L-赖氨酸-乳酸)/聚乳酸/β-磷酸三钙/神经生长因子导管可修复大动物粗大神经缺损。      

Peripheral nerve repair of transplanted undifferentiated adipose tissue-derived stem cells in a biodegradable reinforced nerve conduit

This study proposes a biodegradable nerve conduit containing genipin-cross-linked gelatin annexed with tricalcium phosphate ceramic particles (genipin-gelatin-tricalcium phosphate, GGT) in peripheral nerve regeneration. Firstly, cytotoxicity tests revealed that the GGT-extracts were not toxic, and promoted the proliferation and neuronal differentiation of adipose tissue-derived stem cells (ADSCs). Secondly, the GGT composite film effectively supported ADSCs attachment and growth. Additionally, the GGT substrate was biocompatible with the neonatal rat sciatic nerve and produced a beneficial effect on peripheral nerve repair through in vitro tissue culture. Finally, the experiments in this study confirmed the effectiveness of a GGT/ADSCs nerve conduit as a guidance channel for repairing a 10-mm gap in a rat sciatic nerve. Eight weeks after implantation, the mean recovery index of compound muscle action potentials (CMAPs) was significantly different between the GGT/ADSCs and autografts groups (p < 0.05), both of which were significantly superior to the GGT group (p < 0.05). Furthermore, walking track analysis also showed a significantly higher sciatic function index (SFI) score (p < 0.05) and better toe spreading development in the GGT/ADSCs group than in the autograft group. Histological observations and immunohistochemistry revealed that the morphology and distribution patterns of nerve fibers in the GGT/ADSCs nerve conduits were similar to those of the autografts. The GGT nerve conduit offers a better scaffold for the incorporation of seeding undifferentiated ADSCs, and opens a new avenue to replace autologous nerve grafts for the rapid regeneration of damaged peripheral nerve tissues and an improved approach to patient care.