生物活性增强型壳聚糖神经导管修复山羊腓总神经缺损

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1、生物活性增强型壳聚糖神经导管修复山羊腓总神经缺损(申请清华大学医学博士学位论文)培养单位：医学院学科：临床医学研究生：陈琳指导教师：左焕琮教授二○一五年一月BioactiveChitosanConduitEnhancedbyBoneMarrowMononuclearCellsandNeurotrophicFactorsRepairsPeronealNerveDefectinGoatsDissertationSubmittedtoTsinghuaUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforth

2、edegreeofDoctorofPhilosophyinClinicalMedicinebyChenLinDissertationSupervisor:ProfessorZuoHuancongJanuary,2015摘要摘要对于长段周围神经缺损，导管桥接修复的临床效果仍具很大挑战性。当前研究热点是，研发各种具有生物学活性的神经导管，不断提高神经损伤的修复程度。本课题组经过前期研究，已研制出无抗原性、可控降解的壳聚糖基神经修复导管。本研究立足临床转化的实际需求，选取大型哺乳动物（山羊）的腓总神经作为研究对象，以长节段神经缺损为修复目标，探索两种

3、生物活性增强型导管，即壳聚糖导管种植自体骨髓单个核细胞和壳聚糖神经导管复合神经营养因子（NGF、bFGF）缓释凝胶载体的应用可行性。首次采用3.0T超导型磁共振扫描仪，应用一种优选扫描序列3DmFFEWATs，联合三维后处理技术，观察山羊腓总神经损伤后再生修复的高场强磁共振影像学表现，探讨其在周围神经损伤再生修复的活体形态显示方面的应用潜力。从动物的行为学、高场强磁共振神经成像、电生理、组织形态学，免疫组织化学等方面，观察神经再生与功能恢复情况。术后1年结果显示：（1）壳聚糖导管+自体骨髓单个核细胞，构建组织工程化人工神经，可以修复山羊腓总神经

4、缺损30mm，效果与自体神经移植相似：动物行为学改善至接近正常状态；再生神经的传导速度与自体神经移植组相比，无显著性差异；新生神经纤维直径较正常细，髓鞘较正常为薄，密度增大，但再生轴索贯通桥接物全长。而生理盐水对照组未见神经明显再生修复，与骨髓单个核细胞组和自体神经移植组相比具有显著差异（p<0.05）。（2）壳聚糖导管+NGF/bFGF/肝素/纤连蛋白/纤维蛋白凝胶，成功修复26mm神经缺损，动物行为学改善明显，电生理检测显示神经传导改善，组织学及MRI观察到神经再生显著且到达远段。而导管盐水对照组未见神经有效修复，与营养因子凝胶组相比具有显

5、著差异（p<0.05）。（3）高场强MRI能够清晰显示周围神经损伤及其修复过程，可以动态观察修复导管局部形态变化状况。本研究结果初步证实，增强型生物活性壳聚糖导管（复合骨髓单个核细胞或NGF/bFGF凝胶），能够促进较长距离神经的再生，并获得功能修复。基于统一标准的高度模拟人类的大动物周围神经缺损模型，建立客观量化功能评价体系，比较各种生物活性导管之间优劣，是下一步研究课题。关键词：周围神经修复；壳聚糖；骨髓单个核细胞；神经营养因子；神经导管IAbstractAbstractForpatientswithlong-distancenervede

6、fects,neuro-restorativeeffectofthebridgednerveguidanceconduit(NGC)remainsabigchallenge,althoughithasemergedasapromisingnewtherapeutictool.Thecurrentresearchfocusonthedevelopmentofvarioustypesofnerveconduitswithbetterbiologicalactivitytocontinuouslyimprovethedegreeofnerverepa

7、irafterdamage.Anon-antigenicandbiodegradablechitosannerveguidanceconduithasbeensuccessfullydevelopedandtestedintheanimalmodelswithperipheralnerveinjurypreviouslybyourresearchgroup.Inthisstudy,accordingtotheneedsoftheclinicaltranslation,thelargemammals(goats)wereusedastheanim

8、almodelofperonealnerveinjurywithlong-distancegaptoinvestigatethefeasibility