丝素蛋白支架对大鼠脊髓损伤后胶质瘢痕形成和功能改善的影响

脊髓损伤(SCI)后胶质瘢痕、空洞组织等为修复带来困难.研究结果表明丝素蛋白(SF)作为组织工程支架可支持多种细胞生长[1].本研究旨在观察SF为原料构建的多孔支架对脊髓损伤后星形胶质细胞(AS)和神经纤维再生等的影响.     

不同直径丝素蛋白纳米纤维对嗅鞘细胞生长影响的研究

目的 探讨不同直径丝素蛋白纳米纤维(SFS)对嗅鞘细胞(OECs)生长及迁移的影响,为脊髓损伤(SCI)修复材料的选择提供实验基础和理论依据.方法 运用静电纺丝技术制备SFS,并通过扫描电镜观察.取SD大鼠嗅球新鲜分离的OECs,采用改良差速贴壁法纯化培养.将纯化后的OECs分别接种至以左旋多聚赖氨酸(对照组)和SFS(400 nm,1200 nm)(实验组)包被盖玻片的培养皿中进行复合培养.复合培养不同时间点行倒置相差显微镜和扫描电镜观察细胞形态、生长、分布及与材料黏附情况.NGFR p75及GFAP免疫荧光染色测定细胞表型,MTT法测定支架材料上OECs的增殖情况.结果 倒置相差显微镜示SFS上培养的OECs与对照组相比,细胞沿丝素纤维迁移,细胞突起方向走向较一致,形态特征无明显差异.扫描电镜观察显示SFS平均直径约为(395±3)nm、(1210±7)nm,纤维呈三维立体网状结构,分布均匀,OECs与材料结合紧密,且细胞突起方向与纤维走向较一致,形态与对照组无明显差异.培养4 d时,免疫荧光染色显示实验组NGFR p75/GFAP阳性,OECs在SFS材料上仍保留其特有的表现型.MTT检测显示:培养第4天时,对照组OECs的吸光度值较1200 nm直径的材料OECs的吸光度值有统计学差异(P<0.05),培养第7天时,对照组OECs的吸光度值较实验组吸光度值有统计学差异(P<0.05),而且OECs在400 nm SFS材料上的吸光度值比在1200 nm SFS材料上的吸光度值高,有统计学差异(P<0.05).400 nm SFS相比1200 nm SFS更能促进OECs的增殖.死活细胞染色试剂检测显示:在培养第4、7天时,实验组细胞形态较对照组正常,成活率较高,两组死亡细胞数比较无明显差异.流式细胞术检测结果显示:在培养第4天时,实验组OECs较对照组OECs的凋亡率无统计学差异(P>0.05).结论 不同直径SFS对OECs的生长与迁移均具有支持作用,SFS有望成为一种新型的组织工程支架材料结合OECs移植修复脊髓损伤.     

再生丝素纤维的力学性能及其生物可降解特征

背景：再生丝素纤维溶解过程中丝素蛋白的分子量不可避免地会产生一定的降解，致使再生丝素纤维至今未进入实用阶段。目的：获得生物可降解的再生丝素纤维。设计：单一样本实验。单位：苏州大学材料工程学院丝绸工程江苏省重点实验室。材料：下脚蚕丝由苏州丝绸进出口公司提供。方法：2003-01／2004-12在苏州大学材料工程学院丝绸工程江苏省重点实验室完成。通过控制废弃天然丝素纤维在中性盐溶解时分子量的变化、湿法纺丝工艺条件和牵伸倍率方法纺制具有一定力学性能和生物可降解的再生丝素纤维。具体步骤：①制备丝素。②制备纺丝液。③再生丝素纤维湿法纺丝。④采用十二烷基硫酸钠-聚丙稀酰胺凝胶电泳法测定溴化锂溶解后丝素溶液的分子量。⑤测定丝素纤维的结晶度和取向度。⑥测定再生丝素纤维的力学性能。⑦测定丝素纤维的体外酶降解率。主要观察指标：①经溴化锂溶解的丝素蛋白的相对分子质量：②X射线衍射结果。③再生丝素纤维的体外酶降解率。结果：①经溴化锂溶解后，丝素蛋白纺丝液的分子量主要分布在10万以下：②在再生丝素纤维湿法纺丝的凝固、牵伸过程中，丝素的构象从无规卷曲转变为分子链中β-折叠和无规卷曲α-螺旋构象共存。③用放线菌酶对六氟异丙醇法纺制的再生丝素纤维的体外酶降解实验表明，再生丝素纤维其30d的降解率为37．16％，天然丝素纤维的30d的降解率为10.70％。结论：通过控制再生丝素纺丝液分子量、湿法纺丝工艺条件和牵伸倍率方法，可纺制具有一定力学性能和生物可降解的再生丝素纤维。     

再生丝素纤维的力学性能及其生物可降解特征

背景:再生丝素纤维溶解过程中丝素蛋白的分子量不可避免地会产生一定的降解,致使再生丝素纤维至今未进入实用阶段。目的:获得生物可降解的再生丝素纤维。设计:单一样本实验。单位:苏州大学材料工程学院丝绸工程江苏省重点实验室。材料:下脚蚕丝由苏州丝绸进出口公司提供。方法:2003-01/2004-12在苏州大学材料工程学院丝绸工程江苏省重点实验室完成。通过控制废弃天然丝素纤维在中性盐溶解时分子量的变化、湿法纺丝工艺条件和牵伸倍率方法纺制具有一定力学性能和生物可降解的再生丝素纤维。具体步骤:①制备丝素。②制备纺丝液。③再生丝素纤维湿法纺丝。④采用十二烷基硫酸钠-聚丙稀酰胺凝胶电泳法测定溴化锂溶解后丝素溶液的分子量。⑤测定丝素纤维的结晶度和取向度。⑥测定再生丝素纤维的力学性能。⑦测定丝素纤维的体外酶降解率。主要观察指标:①经溴化锂溶解的丝素蛋白的相对分子质量。②X射线衍射结果。③再生丝素纤维的体外酶降解率。结果:①经溴化锂溶解后,丝素蛋白纺丝液的分子量主要分布在10万以下。②在再生丝素纤维湿法纺丝的凝固、牵伸过程中,丝素的构象从无规卷曲转变为分子链中β-折叠和无规卷曲/α-螺旋构象共存。③用放线菌酶对六氟异丙醇法纺制的再生丝素纤维的体外酶降解实验表明,再生丝素纤维其30d的降解率为37.16%,天然丝素纤维的30d的降解率为10.70%。结论:通过控制再生丝素纺丝液分子量、湿法纺丝工艺条件和牵伸倍率方法,可纺制具有一定力学性能和生物可降解的再生丝素纤维。     

丝素蛋白纳米纤维排列走向对星形胶质细胞生长发育的影响

目的探讨家蚕丝素纳米纤维的排列走向对星形胶质细胞生长发育的影响。方法取新生大鼠大脑皮层,原代培养获得混合细胞培养体系,并通过反复传代对星形胶质细胞进行纯化。将纯化的星形胶质细胞以2.5×105/ml的密度接种至直径为800nm不同走向（平行、乱序）的丝素纳米纤维上,对细胞的存活、铺展以及迁移进行检测。设立多聚赖氨酸（PLL）包被组作为对照。结果成功地建立了新生SD大鼠大脑皮层原代混合细胞培养体系;传至第4代时,星形胶质细胞得到纯化,GFAP阳性率达到92%以上;接种到材料上之后,细胞和家蚕丝素纳米纤维之间表现出很高的亲和力,细胞的胞体和突起按照纤维的走向排列。家蚕丝素纳米材料上的星形胶质细胞的存活率和铺展面积与PLL对照组之间的差异具有统计学意义（P〈0.05）。平行材料上细胞的突起长度比乱序材料上的要长（P〈0.05）,3种材料（平行、乱序、PLL）上的细胞迁移效率差异具有统计学意义（P〈0.05）,其中平行材料上的细胞迁移效率最高。结论家蚕丝素纳米纤维能支持星形胶质细胞的存活和生长,表现出良好的生物相容性;丝素纳米材料的走向影响了细胞的排布以及迁移。     

丝素蛋白多孔支架在大鼠脊髓血管化中的实验研究

目的观察丝素蛋白多孔支架(Porous Silk Fibroin Scaffolds,PSFSs)在大鼠脊髓损伤部位的血管化,为丝素蛋白材料用于组织工程修复中枢神经损伤提供实验依据。方法制备具有一定孔径和孔隙率的PSFSs;选取28只清洁级雌性S-D大鼠(体重250~300g),随机分为A、B两组(A为实验组,n=16;B为对照组,n=12)。建立脊髓半横断损伤模型,实验组植入PSFSs,对照组植入聚乙烯醇(Polyvinyl Alcohol,PVA)海绵。术后4、7、10、14、21、28d,每组各取两只大鼠灌注取材行组织学、免疫组织化学(CD34)检测,并采用透射电镜观察A组微血管超微结构。结果 HE染色示A组炎症反应较B组轻、消退速度快;PSFSs降解速度比PVA快;通过CD34染色计数材料内微血管密度(MVD),A组在术后7、10、14、21、28d分别为1.4、3.6、10.6、8.6、8.8,对照组分别为0、2.2、4.8、4.6、4.0,差异具有统计学意义(P<0.05)。A组在术后7d即可观察到材料内有微血管形成,14d时达到峰值,随后有所下降并稳定于一定水平;B组7d时尚无微血管形成,14d时微血管数量较多,也呈现有所下降并趋于稳定的变化规律。结论 PSFSs能在大鼠脊髓内血管化,可用于神经组织工程支架修复中枢神经损伤。