壳聚糖水凝胶与星形胶质细胞体外生物相容性评价的实验研究

研究壳聚糖水凝胶材料与星形胶质细胞的体外生物相容性,初步探讨壳聚糖水凝胶作为神经组织工程支架材料的可行性。利用氯化壳聚糖、β-甘油磷酸钠和羟乙基纤维素制备壳聚糖水凝胶,MTT法评价其细胞毒性;体外培养鉴定新生Wistar大鼠脑皮层星形胶质细胞;壳聚糖水凝胶与星形胶质细胞体外共培养,观察星形胶质细胞在材料上的生长;MTT法检测接种后1、35、、7d的细胞增殖度。体外成功制备壳聚糖水凝胶,该材料无细胞毒性;体外分离、培养得到状态良好的星形胶质细胞;体外星形胶质细胞在材料上培养呈星形,生长良好,有分支状突起形成;MTT结果表明,材料-细胞共培养组中的细胞增殖度明显高于单纯细胞组（P〈0.001）。壳聚糖水凝胶与星形胶质细胞在体外具有良好的生物相容性,有望作为神经组织工程支架材料。     

壳聚糖水凝胶与星形胶质细胞体外生物相容性评价的实验研究

研究壳聚糖水凝胶材料与星形胶质细胞的体外生物相容性,初步探讨壳聚糖水凝胶作为神经组织工程支架材料的可行性.利用氯化壳聚糖、β-甘油磷酸钠和羟乙基纤雏素制备壳聚糖水凝胶,MTT法评价其细胞毒性;体外培养鉴定新生Wistar大鼠脑皮层星形胶质细胞;壳聚糖水凝胶与星形胶质细胞体外共培养,观察星形胶质细胞在材料上的生长;MTT...     

大鼠胰腺去细胞天然支架生物相容性的鉴定

目的通过离体灌注化学去垢剂的方法制备大鼠胰腺去细胞天然生物支架,并对支架的完整性、生物相容性进行检验。方法健康成年SD大鼠30只,分别经胆管与血管两条途径灌注十二烷基硫酸钠和曲亚通X-100等药品洗脱,获取胰腺去细胞生物支架。通过HE染色、扫描电子显微镜和透射电子显微镜等观察细胞残留于去细胞支架的生物学特性,分光光度计法鉴定残留去垢剂量,酶联免疫吸附剂测定法测定残留支架蛋白含量及生长因子,并用腹壁与皮下包埋实验检验其炎症反应,MTT法测定支架细胞毒性,内皮细胞共培养测定支架生物相容性。结果 HE染色、扫描电子显微镜和透射电子显微镜观察均表明去细胞支架无细胞残留,细胞外支架连续性完好,脉管支架保存完整;药物残留小于规定标准;细胞外支架生长因子及支架蛋白存留量等指标上血管组均优于胆管组;腹壁与皮下包埋实验显示,去细胞支架炎性反应较对照组明显减轻;MTT法显示无细胞毒性;内皮细胞共培养有黏附趋势。结论使用两种灌注法制备胰腺去细胞生物支架,均可将细胞去除彻底,支架生物相容性好。但就血管组细胞外支架保留完整性,生长因子保留更多,则血管灌注途径优于胆管灌注途径。     

人脱细胞羊膜与体外培养大鼠血管平滑肌细胞的生物相容性

目的了解人脱细胞羊膜(HAM)的细胞相容性;观察以HAM为生长载体,复合大鼠血管平滑肌细胞(VSMCs)构筑组织工程膀胱的可能性。方法用物理和酶消化方法处理人羊膜,将大鼠VSMCs与HAM进行体外复合培养,分别进行组织学、相差显微镜和扫描电镜观察。将20只大鼠随机分为两组后行半膀胱切除术,实验组10只行半膀胱切除后用复合大鼠VSMCs的HAM进行修补,另外10只以单纯的HAM修补。分别于术后2、4、8周测定膀胱容量并取膀胱进行组织学观察。结果经物理和酶处理的HAM纯度高,孔隙多,胶原纤维未受损;VSMCs在HAM上可黏附生长,并能长入材料的孔隙内。应用HAM行大鼠膀胱重建术后,实验组与对照组膀胱最大容量(Volmax)比较无显著性差异。组织学观察显示,2周时HAM即已吸收降解,膀胱移行细胞和平滑肌细胞开始形成,炎性反应明显;实验组膀胱平滑肌比对照组厚且规则。4周和8周时实验组和对照组膀胱均与正常膀胱组织无明显区别。结论HAM的细胞相容性良好,不影响VSMCs的形态,作为膀胱移植物进行膀胱修补吸收降解迅速,可用做组织工程膀胱的支架材料进一步研究。     

毛囊神经干细胞促进受损大鼠视神经大胶质细胞去分化

目的 培养毛囊神经干细胞,研究其对受损视神经大胶质细胞去分化的影响。 方法 取约90g雄性SD大鼠触须垫毛囊隆突区贴块,无血清培养或经15%胎牛血清诱导培养毛囊隆突区细胞,用免疫荧光细胞化学和PCR鉴定;以含增强型绿色荧光蛋白的腺相关病毒（rAAV2EGFP）稳定转染该细胞。成年雄性SD大鼠54只,分为正常对照组、损伤组、移植组,移植组为视神经损伤后移植上述毛囊神经干细胞。转染细胞移植组术后7d、14d、30d,取视神经荧光显微镜下观察;损伤组和未转染细胞移植组术后7d取术侧视神经行Affymetrix基因芯片及实时荧光定量PCR检测,术后7d、14d取术侧视神经行HE、免疫组织化学检测。 结果 成功培养出神经前体细胞标记分子阳性的毛囊神经干细胞,诱导后该细胞可表达成熟神经细胞标记分子。毛囊神经干细胞移植到受损视神经30 d后,仍能存活和迁移。与损伤组相比,移植组差异表达基因有240条,其中一些与去分化相关,如干细胞、凋亡、增殖、信号转导、转录、分化发育、细胞黏附等相关基因,实时荧光定量PCR与基因芯片结果基本相符。移植组视神经远侧段细胞数较损伤组明显增多,巢蛋白、髓鞘碱性蛋白(MBP)、细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)表达增加,胶质纤维酸性蛋白(GFAP)表达减少,且视神经近侧段神经丝(NF)表达增加。 结论 毛囊神经干细胞通过调节受损视神经中的一些基因表达,促进了其大胶质细胞去分化并向有利于神经再生方向变化。     

碱性成纤维细胞生长因子诱导大鼠受损视神经胶质细胞去分化

目的研究碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)促进大鼠受损视神经修复及诱导胶质细胞去分化的机制。方法成年SD大鼠55只随机分为正常对照组、损伤组、bFGF组。术后7d取眶内段视神经行Agilent基因芯片、实时荧光定量PCR检测;术后7d、14d取眶内段视神经行HE、免疫组织化学等检测。结果术后7d,bFGF组与损伤组相比有645条基因上调,458条下调,其中包括与神经干细胞或前体细胞及神经发育、增殖凋亡、染色质构型、转录调节、信号转导、神经生长相关基因等。与损伤组相比,bFGF组受损视神经远侧段细胞核增大,细胞数量增加,巢蛋白、细胞外信号调节激酶1/2(ERK1/2)、胶质纤维酸性蛋白(GFAP)、髓鞘碱性蛋白(MBP)阳性物质增加,近侧段神经丝(NF)阳性物质增加。结论外加bFGF能促进受损视神经细胞增殖,增强神经胶质细胞去分化变化,同时改善神经再生的抑制性微环境,促进视神经再生。     

帕金森病大鼠黑质小胶质细胞及星形胶质细胞的变化

目的探讨帕金森病(PD)发病中黑质小胶质细胞和星形胶质细胞的变化。方法采用立体定向术将神经毒素6-羟基多巴胺(6-OHDA)注入大鼠右侧黑质和内侧前脑束内,制备大鼠PD模型。将制模成功的16只PD大鼠随机分为2周和8周模型组,另6只正常大鼠作为对照组。观察各组大鼠黑质致密带内多巴胺(DA)能神经元、OX-42(小胶质细胞的特异性标志物)及神经胶质纤维酸性蛋白(GFAP,星形胶质细胞的特异性标志物)阳性细胞的分布和形态变化。结果 2周和8周模型组损毁侧黑质致密部DA能神经元较健侧显著减少(P0.01),损毁侧OX-42阳性细胞的数量较健侧明显增加(P0.01),形态呈"阿米巴状"。损毁侧GFAP阳性细胞数量较健侧明显增加(P0.01),突起变短,染色加深。2周模型组和8周模型组DA能神经元及两种胶质细胞的变化情况相似。结论 PD大鼠模型中存在着小胶质细胞和星形胶质细胞的激活,且两种胶质细胞的活化程度在PD发病过程中的不同时间无明显差别。     

大鼠脑缺血后胶质细胞向树突状细胞转化的研究

目的　探讨缺血脑组织中树突状细胞 (DC)的来源 ,以其及是否参与脑缺血损伤的过程。方法　用线栓方法封闭大鼠右侧大脑中动脉制作动物模型。用免疫组化染色法 ,检测脑缺血 1h到第 6天时 ,缺血脑组织中DC(OX6 2 + )的存在 ,以及胶质细胞 /巨噬细胞 (OX4 2 + )转化成DC(OX6 2 + )的情况。同时检测活化后的DC样细胞表达MHC Ⅱ类分子的水平。结果　缺血脑半球和假手术的脑半球相比较 ,在 12hDC的数量明显增加 (P <0 .0 0 1)。在脑缺血组中 ,缺血脑半球与非缺血脑半球相比较 ,DC的数量也增多 (P <0 .0 0 1)。脑缺血第 6天 ,缺血组与假手术组进行比较 ,DC表达MHC Ⅱ类分子 (OX6 2 + OX6 + )显著升高(P <0 .0 0 1)。缺血脑半球在 1h到第 6天 ,OX4 2 + 的细胞转变成OX6 2 + OX4 2 + 的细胞逐渐增加 ,第 6天缺血脑半球与非缺血脑半球相比较显著增多 (P <0 .0 0 1)。脑缺血损伤的面积与以每 10 0mm2 脑组织切片为单位的OX6 2 + 细胞的数量呈正相关 (R2 =0 .8914 ,P <0 .0 0 1)。结论　脑缺血后 ,脑缺血组织中DC数量的增加与脑损伤的面积呈正相关 ,提示DC参与了脑缺血过程。大鼠脑缺血后 ,从胶质细胞向DC样细胞的转化是缺血脑组织中DC的来源之一。     

人工材料与人工脏器的生物相容性

目前临床上使用的许多装置都是用金属、玻璃、陶瓷和高分子等材料制作的,现在一般把这些医用材料统称为“生物材料”(Biomaterial)。研究这些材料,首先遇到的问题是如何快速、准确地评价材料的生物相容性,这对于研究新生物材料和加快研究周期将起着重要的作用。但只有少数体外试验能对表面进行很好的表征,并与体内试验结果有相关性。因此,本文结合作者的研究工作,简要介绍生物材料与血液的生物相容性以及生物相容性的评价方法。     

氮掺杂类金刚石薄膜的制备及生物相容性研究

目的利用等离子体增强化学气相沉积(Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition,PECVD)技术,在钛合金表面制备含氮类金刚石薄膜(DLC∶N),并对其生物相容性进行研究。方法采用扫描电子显微镜、X-射线光电子能谱仪、接触角测量仪、拉曼光谱仪对样品的表面形貌特征、组成元素和表面润湿性进行表征;利用MTT比色法、荧光染色法进行生物学行为的评价。结果成骨细胞在掺氮类金刚石薄膜(DLC∶N)表面不论是增殖黏附状态还是细胞数量都优于其他实验组(0.05)。结论在DLC中加入氮元素,能够提升其生物相容性,促进成骨细胞黏附和增殖。     

Simulation of intra-orbital optic nerve electrical stimulation

In blind subjects who still have functional retinal ganglion cells, electrical stimuli applied to the optic nerve can produce localised visual sensations. This has been demonstrated with an intracranially implanted self-sizing spiral cuff electrode, but, to avoid skull opening, intra-orbital cuff implantation is now considered. In its orbital segment, the optic nerve is surrounded by subarachnoidal cerebrospinal fluid (CSF) and dura mater. Dura mater is a tough fibrous tissue that can impede electrical stimulation. In the study, the issue of whether or not to remove the dura mater at the implantation site was addressed using simulation on numerical models. Several volume conductor models were built representing, respectively: the cuff implanted directly around the nerve; the cuff over the nerve after connective tissue encapsulated the implant; and the cuff electrode placed around the dura mater. Stimulation-induced electric potential fields were computed for these configurations using a full 3D finite elements software. Responses of fibres within the nerve were computed. A large range of dural conductivities and several CSF thicknesses were considered. In all simulated conditions, the presence of dura mater around a layer of CSF increased excitation thresholds. Selectivity performance also decreased, but was found to be independent of the CSF thickness. However, simulations showed that, if the diameter of the cuff electrode is adapted to the target nerve, the injected charge associated with activation is limited within a reasonable range. Electrical stimulation of the optic nerve with a cuff electrode implanted around the dura mater should therefore be feasible.     

新型螺旋电极胞外选择性刺激视神经的仿真分析

目的 电刺激中枢神经系统已用于治疗一些神经病、精神病和感觉障碍.尽管在一些应用里相当成功,但现有的刺激技术不能精确地控制激活靶向神经元.提出一种形状自适应的新型螺旋电极,实现选择性刺激视神经.方法 应用COMSOL Multiphysics建立视神经和新型螺旋电极的几何模型;新型电极由起支撑和绝缘隔离作用的硅橡胶螺旋支架和嵌入支架内的铂金触点组成.引入激活函数来表征刺激效果,应用COMSOL仿真分析新型螺旋电极对视神经纤维选择性刺激的能力,并考虑电极触点位置的变化对选择性的影响.结果 假定激活函数的归一化阈值为0.1 V/m2,新型螺旋电极和传统袖套电极激活函数大于阈值的比例差异仅为1.2410％.当新型螺旋电极两端的电极触点靠近中间触点时,可以先激活细视神经纤维束,后激活粗纤维束.结论 仿真结果表明新型螺旋电极可以达到传统袖套电极的刺激效果.改变新型螺旋电极的触点位置可以实现选择性激活视神经纤维束.     

黄芪甲苷对成年大鼠视神经切断后视网膜节细胞存活的影响

目的:探讨黄芪甲苷(AST)在成年大鼠视神经切断后对视网膜节细胞(RGCs)存活的影响。方法:动物分为正常组、单纯切断视神经组、AST处理组和生理盐水对照组。用荧光金(FG)逆行示踪标记法及定量解剖学技术观察正常和经AST处理的SD大鼠于视神经切断后5、7、14 d的RGCs的密度。结果:正常组RGCs平均密度为(2 230±156)/mm~2。单纯视神经切断组RGCs平均密度与生理盐水对照组相比较,无显著性差异;AST处理组与单纯切断视神经组和生理盐水对照组相比较,在各个时间点上均存在显著性差异。结论:黄芪甲苷可提高成年大鼠视神经切断后视网膜节细胞短期存活。     

Acceleration of peripheral nerve regeneration after crush injury in rat

It the sciatic nerve of a rat is crushed in the thigh, axons from the proximal side of the crush will regenerate so that the toe-spreading reflex becomes observable again after 10.4 +/- 1.7 (mean +/- S.D.) days. If the nerve is electrically stimulated for 0.25-1.0 h at the crush site, just after the crush occurs, the toe-spreading reflex first becomes observable 4.14 +/- 1.6 (mean +/- S.D.) days after the crush. Stimulation is most effective if delivered immediately after the crush but can be delayed up to an hour and still cause significantly faster regeneration. This phenomenon could be useful in clinical management of crushed peripheral nerves.     

刺入式电极刺激视神经的仿真研究

目的 刺入式电极激活视神经纤维是发展视神经假体的新思路.以MATLAB为平台建立仿真系统来研究其作用机制,并通过改变刺激参数来探讨刺激效果.方法 首先建立视神经的容积导体模型和视神经纤维模型,然后计算在刺入式电极刺激下不同深度纤维的兴奋阈值,并用激活函数和组织激活区来表征外加刺激的作用效果;随后改变纤维的直径、刺激脉冲脉宽来探讨不同参数对刺激效果的影响.结果 兴奋阈值随着电极-纤维距离的增加增大,此时视神经内能同时被激活的纤维数量增多;增大纤维直径,同一深度纤维兴奋阈值会减小,电极-纤维距离越大,阈值减小程度也越大;增加单相矩形波脉宽,兴奋阈值减小,脉宽大于0.5 ms时,同一深度纤维兴奋阈值几乎不再随脉宽增加而变化.结论 刺入式电极可以实现对视神经的有效刺激,不同的刺激参数能产生不同的激活效应.所得结论对实验具有一定的指导意义.     

不同穴位和频率的电针刺激对成年大鼠视神经切断后视网膜神经节细胞存活的作用

目的:研究不同穴位和频率的电针刺激对成年大鼠视神经切断后视网膜神经节细胞(节细胞)存活的作用。方法:54只成年SD大鼠接受右侧视神经眶内切断术及节细胞荧光金(Fluoro Gold,FG)逆行性标记后,随机分为9组,对照组(含2、7、14 d组)及不同穴位、频率和伤后存活时间组合的电针组(含假穴4/20 Hz电针7 d组、百会穴4/20 Hz电针7 d组、睛明穴2 Hz电针7 d组、睛明穴4/20 Hz电针2、7、14 d组),每组6只动物。结果:(1)睛明穴4/20 Hz电针7 d组存活节细胞平均密度显著高于对照、假穴和百会穴组(P<0.01),而假穴和百会穴组与对照组间无显著性差异;(2)睛明穴2 Hz与睛明穴4/20 Hz电针7 d组节细胞密度虽无显著性差异,但均显著高于对照7 d组(P<0.01);(3)分别以4/20 Hz电针刺激睛明穴2、7、14 d,与对照组相同时间点相比,仅在伤后7 d出现节细胞密度的显著增高(P<0.01)。结论:以4/20 Hz与2 Hz两种不同频率的电针刺激睛明穴,均能在成年大鼠视神经切断后7 d延缓节细胞的死亡。就本研究所观察的不同穴位和频率而言,电针的神经保护作用取决于针刺穴位而非电针频率。     

不同剂量氯化锂对成年大鼠视神经切断后视网膜神经节细胞的保护作用

目的:研究不同剂量氯化锂(LiCl)对成年大鼠视神经切断后视网膜神经节细胞(RGCs)存活的作用。方法:眶内切断72只成年雌性SD大鼠左侧视神经且残端留置荧光金(FG)后,随机分为生理盐水对照组和低剂量(30 mg/kg/d)、中剂量(60 mg/kg/d)、高剂量(85 mg/kg/d)氯化锂实验组。术前1 d及术后每天腹腔注射生理盐水或不同剂量的氯化锂溶液,直至术后2 d、7 d或14 d处死动物。平铺视网膜后取样计数FG逆行标记的存活节细胞,并由此计算出每一视网膜内节细胞的平均密度。结果:术后2 d各剂量氯化锂组节细胞平均密度与对照组相比无显著性差异(P>0.05)。当存活时间增至7 d时,各剂量氯化锂组节细胞密度均明显高于对照组(P<0.01),且中剂量组节细胞密度增高最为显著。术后14 d时,低剂量与中剂量组节细胞密度仍显著高于对照组(P<0.01),但高剂量组节细胞密度与对照组相比无统计学差异(P>0.05)。结论:腹腔内注射氯化锂可显著促进成年大鼠视神经切断后节细胞的存活,这种神经保护作用为剂量依赖性。     

Neural morphological effects of long-term implantation of the self-sizing spiral cuff nerve electrode

The paper reports on the histological effects of chronic implantation of self-sizing spiral cuff nerve electrodes on the cat sciatic nerve. The implantation period is about 4.4 months. Four different experimental conditions are evaluated: control, sham, bare cuff (cuffs without contacts and leads) and full cuff. The total number of axons in the nerves of the control group is compared with the three other groups. The surface occupied by collagen fibres in the nerve section, perineurium thickness, fibre diameter and myelin thickness are also measured. The average number of axons in the control nerves is found to be 16416 (±1509) and does not differ significantly from the three other groups (p>0.1). Collagen measurements show an extrafascicular epineurial fibrosis in the two implanted groups that is found to be significantly different (p<0.05). No differences are encountered in the perineurium thickness analysis. Fibre diameter distributions show a regular bimodal pattern for all groups. Centrality (mean and P_m) and dispersion statistics (P₂₅ and P₇₅) extracted from fibre diameter distributions do not reveal significant differences. Myelin thickness distributions are also similar for all groups, as well as centrality and dispersion statistics. The present morphometrical results suggest that the effects produced by a chronic spiral cuff implant on this animal model are negligible.     

视神经再生机制研究与进展

背景:视神经是广泛用于研究促进或抑制中枢神经系统中轴突再生因素的主要载体之一.目的:对视神经再生机制研究进展予以综述.方法:以Optic nerve,Axon regeneration,Retinal ganglion cell为英文检索词,以视神经,轴突再生,视网膜节细胞为中文检索词,检索发表在PubMed、...