组织工程化的雪旺细胞在视神经损伤修复中的应用

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1、组织工程化的雪旺细胞在视神经损伤修复中的应用【关键词】视神经损伤　　【关键词】视神经损伤；组织工程；许旺细胞；神经导管　　0引言　　视神经损伤（opticnerveinjury）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（retinalganglioncell,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

2、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（sch,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

3、nervoussystem,S）的神经也具有同样的重要作用.　　正常生理情况下SCs存在于周围神经，而在视神经中存在的神经胶质细胞主要是星形胶质细胞和少突胶质细胞.移植SCs在正常视神经周围，由于星形胶质细胞或少突胶质细胞形成的胶质界膜存在，它不能接近RGC轴突，但当损伤因素致使胶质界膜遭到破坏时，SCs可以活跃增殖、迁移到受损RGC轴突周围.SCs促进受损视神经修复的作用主要包括以下几个方面：①视神经损伤后，RGC轴突远端发生瓦勒氏变性，移植的SCs很快增殖活化，在受损的神经束膜管内形成多条纵行排列的细胞索，其与SCs的基底膜共同形成导管样结构为再生轴突提供

4、生长通道；②增殖活化的SCs和血源性的巨噬细胞共同吞噬变性的轴突和髓鞘碎屑，为轴突再生清除阻碍物，并能减轻胶质瘢痕的形成；③SCs可以合成分泌包括神经生长因子（nervegroatrix,ECM）、细胞黏附分子（cellularadhesionmolecule,CAM）和其他具有支持趋化作用的特异性物质，它们存在于导管样结构的表面，引导和趋化近端相应的再生轴突沿SCs索定向性生长，到达相应的靶组织；⑤SCs可以包绕再生轴突形成或不形成髓鞘，促进再生轴突成熟；⑥SCs可以在靶组织内诱导轴突末梢芽生，形成新的突触结构，利于神经再支配.这些现象提示SCs为RGC存活

5、、轴突再生提供了十分有利的微环境.　　1988年Berry等通过实验证明，切断大鼠视神经并移植周围神经能促进RGC轴突再生，RGC的存活率明显增加，其中主要依赖于有活性的SCs的存在.1995年Son等［3］证实，在培养的SCs表面的鸡胚RGC轴突生长速度每日超过500μm.黄蔚等［4］采用冷冻真空干燥法，将SCs培养液上清超滤浓缩后制成SCs源性神经营养活性物质（Schass,SA），再将其注射入视神经夹伤的大鼠玻璃体内以观察RGC数量的变化.结果显示在注射后1，2，3，4er等［8］报道了应用聚左旋乳糖或聚乳酸羟基乙酸制成的多孔可降解导管修复神经缺损获得良

6、好效果，这种导管具有一定的机械强度，在体内发生降解的同时还能保持良好的形状，多孔的结构利于营养物质透过，SCs黏附和生化物质缓慢释放.2000年Matsumoto等［9］报道了应用填入表面涂有层粘连蛋白的胶原纤维的聚羟基乙酸导管修复了长达8cm的神经缺损.这些研究说明，与其他神经损伤修复方法相比，采用NGC可以为神经再生提供一个更为有利的局部微环境.　　3组织工程化的SCs对视神经损伤的修复作用　　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

7、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.　　1979年Aguayo等首先开展了将体外培养的SCs种植到血管移植物桥接小鼠5mm长的周围神经缺损的研究，结果发现培养的SCs能够种植存活，还可以引导并促进再生轴突跨越神经缺损区.1996年Bryan等［10］报道了应用负载有单层自体SCs的聚乙烯导管桥接修复了2cm长的神经缺损.1999年叶震海等

8、［11］等利用聚乳酸管作为外管，以聚羟