壳聚糖－藻酸盐支架复合BMSCs修复急性脊髓损伤的实验研究.pdf

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1、·190·ChineseJournalofReparativeandReconstructiveSurgery,February2010,Vol.24,No.2壳聚糖-藻酸盐支架复合BMSCs修复急性脊髓损伤的实验研究汪大彬文益民蓝旭李辉映【摘 要】目的研究壳聚糖-藻酸盐支架复合BMSCs构建组织工程脊髓，桥接大鼠脊髓半横断损伤断端，促进急性脊髓损伤（spinalcordinjury，SCI）修复的作用。 方法 取1只成年雄性SD大鼠骨髓，分离、培养BMSCs。采用冷冻干燥法制备壳聚糖-藻酸盐支架，扫描电镜观察结构，用浸提液实验检测毒性。将支架材料与第2代BMSCs以细胞密度1×106个/

2、mL体外复合培养制备组织工程脊髓，于培养后1、3、5d扫描电镜观察其生物相容性。取成年雌性SD大鼠40只制备急性脊髓T9半横断损伤模型，根据修复方法不同随机将大鼠分为4组（n=10）。A组于损伤区植入组织工程脊髓，B组植入单纯支架，C组植入20μL1×107个/mLBMSCs，D组直接缝合硬膜作为空白对照。术后1、2、4、6周采用Basso-Beattie-Bresnahan（BBB）评分评价大鼠后肢运动功能；术后6周取材行麦芽凝集素-辣根过氧化物酶（wheatgermagglutinin-horseradishperoxidase，WGA-HRP）神经逆行示踪检测、HE染色和免疫荧光染色

3、检测。 结果扫描电镜观察示壳聚糖-藻酸盐支架呈三维多孔海绵样结构。浸提液实验显示支架材料的细胞毒性等级为0～1级。扫描电镜观察示BMSCs与支架材料复合培养3d后即可黏附于支架材料表面，细胞呈一定方向排列。术后2、4、6周A组BBB评分均明显高于其余各组，D组明显低于其余各组，差异均有统计学意义（P<0.05）；B组术后4、6周高于C组（P<0.05）。术后6周，各组WGA-HRP神经逆行示踪检测示阳性神经纤维均未能穿过脊髓断端。HE染色与免疫荧光染色显示A组宿主脊髓与组织工程脊髓连接紧密，损伤区内无明显瘢痕组织长入，有较多神经丝蛋白200（neurofilament200，NF-200）

4、阳性细胞发生的神经纤维及神经元特异性烯醇化酶（neuronspecificenolase，NSE）阳性神经元样细胞；B组支架植入外周可见成纤维细胞形成的瘢痕组织以及少量侵入尚未降解的支架材料；交界区可见少量NSE、NF-200阳性细胞；C、D组脊髓断端见瘢痕组织填充，D组脊髓损伤周边有空洞形成，两组均未见明显NSE、NF-200阳性神经元样细胞。 结论壳聚糖-藻酸盐支架与BMSCs复合构建的组织工程脊髓对大鼠急性SCI修复有促进作用，是一种具有潜在应用前景的支架材料。【关键词】组织工程脊髓壳聚糖藻酸盐BMSCs急性脊髓损伤  大鼠中图分类号：R651.2Q813文献标志码：AEXPERIM

5、ENTALSTUDYONBONEMARROWMESENCHYMALSTEMCELLSSEEDEDINCHITOSAN-ALGINATESCAFFOLDSFORREPAIRINGSPINALCORDINJURY/WANGDabin,WENYimin,LANXu,LIHuiying.DepartmentofSpineSurgery,LanzhouGeneralHospital,LanzhouCommandofChinesePLA,LanzhouGansu,730050,P.R.China.Correspondingauthor:WENYimin,E-mail:wenyimin007@163.c

6、om【Abstract】ObjectiveToinvestigatetissueengineeredspinalcordwhichwasconstructedofbonemarrowmesenchymalstemcells(BMSCs)seededonthechitosan-alginatescaffoldsbridgingthebothstumpsofhemi-transectionspinalcordinjury(SCI)inratstorepairtheacuteSCI.MethodsBMSCswereseparatedandculturedfromadultmaleSDrat.Ch

7、itosan-alginatescaffoldwasproducedviafreezedrying,ofwhichthestructurewasobservedbyscanningelectronmicroscope(SEM)andthetoxicitywasdeterminedthroughleachingliquortest.Tissueengineeredspinalcordwasconstructedbyseed