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组织工程化的雪旺细胞在视神经损伤修复中的应用

发布者:SunYXSB  发布时间:2009年7月13日  点击率:
关键词:神经再生 细胞;神经;神经损伤;工程 
来源:谷歌

视神经损伤(optic nerve injury)是常见的眼外伤类型,临床上常见各种面部及颅脑外伤如压迫、牵伸、撕裂、切断等原因致使视神经走行的某一段受损,如果治疗不及时可能造成患者视功能不可逆性的丧失。
人类的视神经是由特殊躯体感觉纤维,即视网膜神经节细胞(retinal ganglion cell, RGC)的轴突组成的视神经束再被视神经鞘包绕所形成的。它起于RGC的轴突穿过巩膜筛板处,止于间脑. 由于其特殊的解剖走行和组织结构决定了其容易受到损伤。
以往经典理论认为成熟的视神经是一种特殊分化的中枢神经,其损伤后只有再生的反应,即在损伤早期RGC的轴突出现极有限的再生“芽体”,但不久就萎缩凋亡了,无法完全再生和恢复功能。这一观点直到1981年才被Aguayo的研究结果推翻。他们采用外周神经作为桥接物证实了大鼠视神经横断伤后的RGC轴突可以获得一定程度的再生。进一步研究表明,虽然影响轴突再生的具体微环境和RGC本身性质尚不十分清楚,但这种再生的机制与桥接于损伤处的外周神经所提供的雪旺细胞(schwann cells, SCs)的激活、增殖、迁移和多种神经营养因子(neurotrophic factor, NTF)的分泌,以及中枢靶组织的趋化作用有紧密的联系。其他学者用电生理学的实验证明了损伤后形成再生轴突的RGC的功能可以部分性的恢复,然而再生轴突不足原有轴突总数的10%。所以寻求更有利于RGC存活和轴突再生的桥接材料成为学者们讨论和研究的焦点。
近些年随着组织工程学理论和技术的发展,许多学者应用可降解的人工合成材料修复周围神经损伤,并且进一步将体外培养的神经胶质细胞和各种NTF,促神经生长剂等负载到其上用于视神经损伤修复的研究中,其中SCs是最早被肯定的种子细胞。
SCs是周围神经的胶质细胞,由Schwann于1839年首先发现并命名。已有大量实验证实,SCs不仅对周围神经系统(peripheral nervous system, PNS)的神经发生、发育、形态、功能等方面起着支持和保护作用,而且对中枢神经系统(central nervous system, CNS)的神经也具有同样的重要作用。
1979年Lundborg创立了“神经再生室”的概念,为研究神经再生过程中分子生化现象及细胞行为学规律提供了理想的实验模型。理论上要求在神经损伤两端之间构建的“神经再生室”具有良好的生物相容性、适宜的长度,可提供利于神经纤维生长的三维、多孔支架结构,可以负载SCs等种子细胞和多种NTF并使之最大限度的发挥作用,以及可以在长期应用后降解吸收且不引起病态转归和胶质瘢痕等毒副作用。
所谓组织工程化的SCs,既是将体外培养的自体或同种异体SCs以及转染有NTF基因的SCs,应用组织工程学原理和技术方法接种或填充到生物组织材料或人工合成材料上,再将其制成有活性的复合性人工神经移植物,通过合适的方法进行动物或临床研究神经损伤修复。这样,一方面依托这些材料的支架作用作为SCs长期存活、生长的基质,另一方面更有效地发挥SCs修复神经损伤、促进轴突再生的作用,从而提供更有利于神经再生的微环境,获得更好的修复效果。
尽管在以往的实验研究中采用生物可降解的神经导管,并使其负载一定数量、有活性的SCs可以在一定程度上修复损伤的视神经,但如何在缺损局部获得足够数量的SCs,使其在受损视神经再生的整个过程中更持久的发挥作用,是尚待解决的问题。如果人们能够运用组织工程化的SCs在视神经损伤修复的研究中取得更显著的成绩,必将给临床上治疗由于视神经损伤而危及视功能的患者带来希望。

相似词细胞;神经;神经损伤;工程
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