[01697324]组织工程神经修复周围神经缺损的研究

周围神经缺损修复是临床治疗中的难题,不仅需要神经移植物作为“桥梁”引导再生神经纤维跨越缺损部位,还需要创造合适的“微环境”以利于再生。组织工程技术为临床难以修复的神经缺损带来新的策略。项目组在 863 重大专项及多项国家自然科学基金的资助下,在优化生物材料结构性能的基础上,将干细胞以及细胞外基质（ECM）与自主研发的神经移植物有机结合,构建组织工程神经修复周围神经缺损,实现功能重建。 主要科学发现有： 1. 阐明生物材料的取向,形貌结构及降解产物与细胞相互作用机制,首次发现利于神经再生的最佳弹性及拓扑结构：通过系统分析生物材料结构性能对周围神经系统的功能细胞-神经元生长及施万细胞（SCs）的增殖、粘附、迁移影响,获得利于周围神经再生的最佳弹性及微纳拓扑结构,阐明其与这些细胞通过交互作用调控周围神经再生;发现壳聚糖降解产物具有促神经元和SCs生长及神经再生的作用;成功构建具有类似周围神经组织特有弹性、拓扑结构的壳聚糖神经移植物,为组织工程神经的构建提供了有力支撑。 2. 构建自体干细胞组织工程神经,在国内外率先成功修复犬及灵长类动物猕猴周围神经缺损：将自体骨髓间充质干细胞（BMSCs）作为支持细胞与自主研发的专利产品--壳聚糖神经移植物联合应用构建自体 BMSCs 组织工程神经,修复犬坐骨神经 50、60mm 以及灵长类动物猕猴正中神经 50mm 缺损,结果显示缺损神经得以再生、靶肌功能得以恢复,而且其生物安全性好。在此基础上,将自体骨髓单个核细胞组织工程神经用于临床,成功修复长达 80mm 尺神经缺损。该研究为临床难以治疗的周围神经缺损创建了新技术。 3. 首次利用细胞分泌的 ECM 与神经支架重组,成功构建 ECM 修饰的组织工程神经（ECM-NG）,发现 ECM-NG 可建立和维持利于周围神经再生的微环境：利用 SCs 及 BMSCs 分泌的 ECM 与自主研发的丝素神经支架通过生物反应器构建具有三维构象的 ECM-NG,成功修复犬 60 mm 坐骨神经缺损。研究发现 ECM-NG 具备类似周围神经组织的空间结构和机械性能,具有免疫原性低、可模拟组织微环境、可个性化定制的特性。该研究创建了全新的组织工程神经构建方法,为临床修复周围神经缺损开辟了新的道路。 应邀在生物材料学刊物 Biomaterials 发表引领方向的述评（leading opinion paper）介绍系列研究成果。著名学者 Landry MJ 称赞我们所构建的 ECM-NG 具有生物安全性好,绿色可再生、可个性化定制的优越性。项目的核心技术获发明专利 6 项（国际专利 3 项）,代表性研究成果被载入包括《Tissue Engineering of the Peripheral Nerve》,《Nerves and Nerve Injuris》,《Novel Biomaterials for Regenerative Medicine》等多本英文版学术专著。