[发明专利]一种复合种子细胞的组织工程神经的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物医用材料的组织工程技术领域，涉及一种复合神经诱导的骨髓间充质干细胞的组织工程神经的制备方法。

背景技术

临床上经常遇到因肿瘤切除，创伤等原因造成的周围神经缺损问题，使患者肢体肌肉萎缩，运动感觉功能受到损害。治疗的方法是如果缺损距离较短时，可以通过解剖游离，做到无张力缝合，当缺损距离过大时，通常需要进行自体神经移植。自体神经移植虽然有肯定的疗效并且作为其他治疗方法比较的金标准，但存在很多难以克服的缺点，最致命的缺点是可供选择的神经供体实在有限^[1]。至今尚没有一种合适的替代物能有效的取代自体神经移植。

材料科学、工程学和生命科学等相关学科的发展和交叉融合产生了再生医学领域内一门新兴学科——组织工程，即应用生命科学和工程学的原理和方法，在正确认识机体生理和病理两种状态下的组织结构及功能的关系的基础上研究开发用于修复，维护，促进人体各组织或器官损伤后的功能和形态的生物替代物，它是人类治疗组织，器官功能衰退，缺失的一项新技术，与传统的治疗技术相比有无与伦比的优点。这项技术的基础是要有合适的细胞支架，一种材料作为支架必须具有一下要求：生物相容性，表面相容性，结构相容性，生物降解性，可灭菌性。过去所用的支架一般为合成支架，虽具有支架形态，结构，强度，降解的可控性，也可批量生产，但也带来了生物相容性差、感染等问题。

细胞外基质（extracellularmatrixc,ECM）是组织中除细胞外的所有成分，包括均质状态的基质（蛋白多糖和糖蛋白）和细丝状的胶原纤维。近年来随着组织工程学的发展，经大量研究表明，ECM是细胞附着的基本框架和代谢场所，其形态和功能直接影响所构成的组织形态和功能。完整的ECM内可能存在着某些复合生长因子，可诱导调节细胞的生长、繁殖和分化等。细胞外基质在哺乳动物的发育和生理活动中起重要的作用，基质中的很多成分，如胶原的氨基酸序列在种属间高度保守，这种同源性也为异种细胞外基质作为生物活性支架奠定了基础。研究表明^[2]，神经ECM成分有重要的生物学功能，不仅对神经再生有明显的引导和促进作用，并且为神经再生构成了良好的微环境条件。

天然神经细胞外基质成分如层粘连蛋白（LN）、纤维粘连蛋白（FN）、硫酸肝素蛋白多糖（HSPG）、I型胶原、IV型胶原（Type IV collagen）等大分子物质具有促进轴突再生的作用。其中对层粘连蛋白的研究认为LN是有A链和B1链与B2链共同构成十字架型结构的多机能蛋白，是轴突生长方向的信息产物和刺激轴突生长作用最强的物质，并且对干细胞的分化迁移起重要作用。LN的作用机制可能与其激活转录因子从而引起基因表达有关，存在构象改变，突触识别及转录功能。LN促进轴突再生的机制，除加速神经突起的生长外，非常重要的是加速了干细胞的迁移和Buugner带的形成。人硫酸肝素糖蛋白促成轴突生长的作用与层粘连蛋白和IV胶原形成一种复合物结构，改变空间构想从而产生相应的功能有关。目前认为LN和IV型胶原之所以能够促进突起的生长是因为神经细胞表面存在着能与它们功能基团相结合的受体，当受体与这些功能基团结合后受体调节神经细胞内的肌动蛋白丝,使其在细胞的边缘聚合,受体与收缩的肌动蛋白丝相互作用产生张力,调节生长锥的型态和细胞骨架的动力使得突起得以生长.Carbonetto等^[3]认为Ⅰ型胶原对神经突起的生长存在着一定的促进作用ECM中还含有多种神经营养因子如：神经生长因子（NGF）、睫状源性神经营养因子（CNTF）、脑源性神经营养因子（BDNF）、胶原细胞源性神经营养因子（GDNF）等都对运动神经元表达有不同程度的营养活性，其中GDNF的营养活性最强。