神经组织工程-副本

1、神经组织工程Nerve tissue engineering,展示人：周琬露,content,神经组织简介,神经系统,中枢神经系统,周围神经系统,脑,脊髓,脑神经,脊神经,内脏神经,神经组织简介,神经组织细胞,神经元,神经胶质细胞,假单极神经元、双极神经元、多极神经元 （按形态分类）,运动神经元、感觉神经元、联络神经元 （按功能分类）,星形胶质细胞,少突胶质细胞,脉络丛细胞,小胶质细胞,神经膜细胞 （Schwann细胞）,卫星细胞,神经组织简介,周围神经系统的再生,神经组织简介,中枢神经系统的再生,中枢神经系统的再生比周围神经系统要困难，中枢神经系统无神经膜细胞，亦无基膜包裹，损伤后胶质细胞增

2、生肥大，形成致密的胶质瘢痕。大多数再生的轴突支不能通过此胶质瘢痕。 但近年来发现，一些单胺能纤维越过中枢神经的损伤部位，横断哺乳动物的垂体柄，下丘脑的神经分泌纤维可再生进入神经垂体，并发现一种促进神经元存活生长的化学物质。,神经组织简介,神经系统都可以再生吗,“组织工程”的概念最早是由美国国家科学基金会于1987年正式确立，定义为：应用生命科学和工程学的原理与技术，在正确认识哺乳动物正常及病理两种状态下组织结构与功能关系的基础上，研究、开发用于修复、维护和促进人体各种组织或器官损伤后功能和形态生物替代物的学科。,什么是神经组织工程,神经组织工程简介,神经支架材料,天然活性材料：取自自体神经、骨

3、骼肌、血管、 膜管等。 非生物活性材料：脱钙骨管、尼龙纤维管、硅胶管、聚氨酯等。,目前研究和使用的多为胶原和聚乳酸的杂化材料。,如：胶原蛋白-硫酸肝素神经生物支架材料,神经组织工程简介,神经营养素家族,1、CNTF：睫状神经营养因子 2、GDNF：胶质细胞源神经营养因子 3、NGF：神经生长因子（BDNF：脑源性神经生长因子） 4、NT-3：神经营养素3（NT-4/5、NT-6） 5、MDNF：巨噬细胞源性神经生长因子 6、SDNF：纹状体源性神经生长因子 其他可促进神经生长的因子：FGF、EGF、GMF等。,神经组织工程简介,种子细胞,1、雪旺细胞（Schwann cells，SCs） 2、

4、干细胞 胚胎干细胞（embryonic stem cells，ESCs） 诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs） MSCs NSCs 嗅鞘细胞（olfactory ensheathing cells，OECs） NCSCs 毛囊干细胞（hair follicle stem cells，HFSCs） 3、基因修饰细胞（genetically modified cells，GMCs）,神经组织工程简介,神经组织工程应用实例,组织工程神经支架复合FK506修复周围神经长节段缺损以及痛觉变化的研究,壳聚糖,型胶原,不同浓度的KF506,改良冷冻干燥工

5、艺,新型高仿生神经支架,分组修复SD大鼠坐骨神经10mm缺损,神经组织工程应用实例,检测方法： 1、术前及术后4、8、12、16周对大鼠后肢进行针刺、热刺激、旷场运动、坐骨神经指数及电生理指标测定。 2、术后16周，灌注取材观测再生外周神经大体形态，扫描电镜下观察神经再生数目、直径及髓鞘厚度。,分组方法： 48只SD雄性大鼠，随机分为4组，每组12只。分为空白组、自体神经对照组、低浓度（KF506）组和高浓度（KF506）组。四组小鼠除了植入生物材料的情况不同外，其它外部条件均相同。,神经组织工程应用实例,检测结果： 1、术后4、8、12、16周对大鼠后肢进行针刺、热刺激、旷场运动、坐骨神经指

6、数及电生理指标测定的结果均有显著性差异，证明结果具有统计学意义。,2、电镜观察 神经组织都有不同程度的再生，支架降解良好，神经断端被再生的神经组织连接。自体组和低浓度组再生神经髓鞘较粗，质地较韧，色泽粉 红其次是高浓度组，空白组再生神经组织相对较细。,神经组织工程应用实例,神经组织工程应用实例,脱细胞支架： 使用的脱细胞支架为犬神经的脱细胞支架，其使用化学消化剂处理后，有效清除神经干内携带的主要组织相容性抗原复合物的细胞及髓鞘, 降低其免疫原性而不出现排斥反应, 且处理后的神经基膜管保留了由糖蛋白组成的雪旺细胞基底板层,具有与自体神经移植物近似的引导神经再生的功能。H-E染色表明该支架已无细胞

7、成分, 而保持了良好的神经支架结构。,神经组织工程应用实例,骨髓NTCSCs： 骨髓NTCSC构建的组织工程化神经能够有效促进损伤坐骨神经的功能恢复, 其修复效果接近于自体神经移植。由于骨髓NTCSCs可源于自体骨髓, 无免疫排斥, 也不涉及伦理等问题,且取材方便, 损伤小, 易于被患者接受, 故由骨髓NTCSCs所构建的组织工程神经在修复周围神经损伤中具有广阔的应用前景。,神经组织工程应用实例,羊膜(包括羊膜基底膜和羊膜上皮细胞)可以提供宿主神经元生长的特定环境,阻止胶质疤痕形成,促进神经元轴突再生发芽,引导再生神经纤维向失神经靶器官生长,其中羊膜上皮细胞不仅有合成释放神经递质的神经生物学功

8、能,还可以分泌神经营养因子及其他生物活性物质 。,神经组织工程应用实例,周围神经应用的移植物应符合以下条件: (1)具有很好的生物相容性,接触、引导再生轴突生长; (2)能为再生轴突提供良好的支架; (3)其长度大小足够连接神经远近端; (4)移植物内富含各种神经再生的需要素; (5)足够的血运以维持各种营养物质的逆向运输及神经再生的微环境,并防止瘢痕侵入。,人羊膜在周围神经损伤方面的应用,神经组织工程应用实例,1、人羊膜不表达人类白细胞A、B、C及DR抗原,对人体抗原性极低。因此,人羊膜异体移植后一般不引起人的免疫排斥反应。 2、人羊膜基底膜较厚、韧性强。 3、人羊膜含有层粘连素、纤维粘连素

9、、型胶原及大量硫酸乙酰肝素蛋白多糖,以及其它一些蛋白多糖大分子和神经营养因子。 4、人羊膜上皮细胞不仅表达神经细胞的特异性蛋白,而且还合成和分泌多种神经营养因子及神经递质。,人羊膜在周围神经损伤方面的应用,神经组织工程应用实例,脱细胞羊膜基质移植入体内,人羊膜在周围神经损伤方面的应用,3个月,未见明显移植排斥反应,羊膜基底膜,神经再生室,修复小鼠8mm神经缺损,神经再生良好，可防止瘢痕粘连,羊膜神经导管 硅酮导管对照,修复大鼠坐骨神经缺损近10mm,24周功能明显恢复,四个月后导管降解而不易与神经组织区分,神经组织工程应用实例,人羊膜在中枢神经损伤方面的应用,人羊膜上皮细胞,大鼠脑内移植,两周后，大鼠脑内有人源性酪氨酸羟化酶阳性细胞存活，并可释放多巴胺,改善并控制大鼠帕金森病症状,人羊膜上皮细胞,移入邦里特猴横断脊髓,人羊膜上皮细胞可存活60天,移植物被宿主轴突浸润且横断损伤点无神经胶质瘢痕,感想与总结,在医学迅速发展的今天，一个又一个曾经的医学难题被攻破。曾经被认为不可再生不可替代的神经组织，在如今也找到了可以使用的替代物。虽然其功能可能还不够好，可能还不能完全满足人体的需求，但是，总有那么一天