1、神經(jīng)組織工程Nerve tissue engineering,展示人：周琬露,content,神經(jīng)組織簡介,神經(jīng)系統(tǒng),中樞神經(jīng)系統(tǒng),周圍神經(jīng)系統(tǒng),腦,脊髓,腦神經(jīng),脊神經(jīng),內(nèi)臟神經(jīng),神經(jīng)組織簡介,神經(jīng)組織細(xì)胞,神經(jīng)元,神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞,假單極神經(jīng)元、雙極神經(jīng)元、多極神經(jīng)元 （按形態(tài)分類）,運動神經(jīng)元、感覺神經(jīng)元、聯(lián)絡(luò)神經(jīng)元 （按功能分類）,星形膠質(zhì)細(xì)胞,少突膠質(zhì)細(xì)胞,脈絡(luò)叢細(xì)胞,小膠質(zhì)細(xì)胞,神經(jīng)膜細(xì)胞 （Schwann細(xì)胞）,衛(wèi)星細(xì)胞,神經(jīng)組織簡介,周圍神經(jīng)系統(tǒng)的再生,神經(jīng)組織簡介,中樞神經(jīng)系統(tǒng)的再生,中樞神經(jīng)系統(tǒng)的再生比周圍神經(jīng)系統(tǒng)要困難，中樞神經(jīng)系統(tǒng)無神經(jīng)膜細(xì)胞，亦無基膜包裹，損傷后膠質(zhì)細(xì)胞增

2、生肥大，形成致密的膠質(zhì)瘢痕。大多數(shù)再生的軸突支不能通過此膠質(zhì)瘢痕。 但近年來發(fā)現(xiàn)，一些單胺能纖維越過中樞神經(jīng)的損傷部位，橫斷哺乳動物的垂體柄，下丘腦的神經(jīng)分泌纖維可再生進(jìn)入神經(jīng)垂體，并發(fā)現(xiàn)一種促進(jìn)神經(jīng)元存活生長的化學(xué)物質(zhì)。,神經(jīng)組織簡介,神經(jīng)系統(tǒng)都可以再生嗎,“組織工程”的概念最早是由美國國家科學(xué)基金會于1987年正式確立，定義為：應(yīng)用生命科學(xué)和工程學(xué)的原理與技術(shù)，在正確認(rèn)識哺乳動物正常及病理兩種狀態(tài)下組織結(jié)構(gòu)與功能關(guān)系的基礎(chǔ)上，研究、開發(fā)用于修復(fù)、維護(hù)和促進(jìn)人體各種組織或器官損傷后功能和形態(tài)生物替代物的學(xué)科。,什么是神經(jīng)組織工程,神經(jīng)組織工程簡介,神經(jīng)支架材料,天然活性材料：取自自體神經(jīng)、骨

3、骼肌、血管、 膜管等。 非生物活性材料：脫鈣骨管、尼龍纖維管、硅膠管、聚氨酯等。,目前研究和使用的多為膠原和聚乳酸的雜化材料。,如：膠原蛋白-硫酸肝素神經(jīng)生物支架材料,神經(jīng)組織工程簡介,神經(jīng)營養(yǎng)素家族,1、CNTF：睫狀神經(jīng)營養(yǎng)因子 2、GDNF：膠質(zhì)細(xì)胞源神經(jīng)營養(yǎng)因子 3、NGF：神經(jīng)生長因子（BDNF：腦源性神經(jīng)生長因子） 4、NT-3：神經(jīng)營養(yǎng)素3（NT-4/5、NT-6） 5、MDNF：巨噬細(xì)胞源性神經(jīng)生長因子 6、SDNF：紋狀體源性神經(jīng)生長因子 其他可促進(jìn)神經(jīng)生長的因子：FGF、EGF、GMF等。,神經(jīng)組織工程簡介,種子細(xì)胞,1、雪旺細(xì)胞（Schwann cells，SCs） 2、

4、干細(xì)胞 胚胎干細(xì)胞（embryonic stem cells，ESCs） 誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs） MSCs NSCs 嗅鞘細(xì)胞（olfactory ensheathing cells，OECs） NCSCs 毛囊干細(xì)胞（hair follicle stem cells，HFSCs） 3、基因修飾細(xì)胞（genetically modified cells，GMCs）,神經(jīng)組織工程簡介,神經(jīng)組織工程應(yīng)用實例,組織工程神經(jīng)支架復(fù)合FK506修復(fù)周圍神經(jīng)長節(jié)段缺損以及痛覺變化的研究,殼聚糖,型膠原,不同濃度的KF506,改良冷凍干燥工

5、藝,新型高仿生神經(jīng)支架,分組修復(fù)SD大鼠坐骨神經(jīng)10mm缺損,神經(jīng)組織工程應(yīng)用實例,檢測方法： 1、術(shù)前及術(shù)后4、8、12、16周對大鼠后肢進(jìn)行針刺、熱刺激、曠場運動、坐骨神經(jīng)指數(shù)及電生理指標(biāo)測定。 2、術(shù)后16周，灌注取材觀測再生外周神經(jīng)大體形態(tài)，掃描電鏡下觀察神經(jīng)再生數(shù)目、直徑及髓鞘厚度。,分組方法： 48只SD雄性大鼠，隨機分為4組，每組12只。分為空白組、自體神經(jīng)對照組、低濃度（KF506）組和高濃度（KF506）組。四組小鼠除了植入生物材料的情況不同外，其它外部條件均相同。,神經(jīng)組織工程應(yīng)用實例,檢測結(jié)果： 1、術(shù)后4、8、12、16周對大鼠后肢進(jìn)行針刺、熱刺激、曠場運動、坐骨神經(jīng)指

6、數(shù)及電生理指標(biāo)測定的結(jié)果均有顯著性差異，證明結(jié)果具有統(tǒng)計學(xué)意義。,2、電鏡觀察 神經(jīng)組織都有不同程度的再生，支架降解良好，神經(jīng)斷端被再生的神經(jīng)組織連接。自體組和低濃度組再生神經(jīng)髓鞘較粗，質(zhì)地較韌，色澤粉 紅其次是高濃度組，空白組再生神經(jīng)組織相對較細(xì)。,神經(jīng)組織工程應(yīng)用實例,神經(jīng)組織工程應(yīng)用實例,脫細(xì)胞支架： 使用的脫細(xì)胞支架為犬神經(jīng)的脫細(xì)胞支架，其使用化學(xué)消化劑處理后，有效清除神經(jīng)干內(nèi)攜帶的主要組織相容性抗原復(fù)合物的細(xì)胞及髓鞘, 降低其免疫原性而不出現(xiàn)排斥反應(yīng), 且處理后的神經(jīng)基膜管保留了由糖蛋白組成的雪旺細(xì)胞基底板層,具有與自體神經(jīng)移植物近似的引導(dǎo)神經(jīng)再生的功能。H-E染色表明該支架已無細(xì)胞

7、成分, 而保持了良好的神經(jīng)支架結(jié)構(gòu)。,神經(jīng)組織工程應(yīng)用實例,骨髓NTCSCs： 骨髓NTCSC構(gòu)建的組織工程化神經(jīng)能夠有效促進(jìn)損傷坐骨神經(jīng)的功能恢復(fù), 其修復(fù)效果接近于自體神經(jīng)移植。由于骨髓NTCSCs可源于自體骨髓, 無免疫排斥, 也不涉及倫理等問題,且取材方便, 損傷小, 易于被患者接受, 故由骨髓NTCSCs所構(gòu)建的組織工程神經(jīng)在修復(fù)周圍神經(jīng)損傷中具有廣闊的應(yīng)用前景。,神經(jīng)組織工程應(yīng)用實例,羊膜(包括羊膜基底膜和羊膜上皮細(xì)胞)可以提供宿主神經(jīng)元生長的特定環(huán)境,阻止膠質(zhì)疤痕形成,促進(jìn)神經(jīng)元軸突再生發(fā)芽,引導(dǎo)再生神經(jīng)纖維向失神經(jīng)靶器官生長,其中羊膜上皮細(xì)胞不僅有合成釋放神經(jīng)遞質(zhì)的神經(jīng)生物學(xué)功

8、能,還可以分泌神經(jīng)營養(yǎng)因子及其他生物活性物質(zhì) 。,神經(jīng)組織工程應(yīng)用實例,周圍神經(jīng)應(yīng)用的移植物應(yīng)符合以下條件: (1)具有很好的生物相容性,接觸、引導(dǎo)再生軸突生長; (2)能為再生軸突提供良好的支架; (3)其長度大小足夠連接神經(jīng)遠(yuǎn)近端; (4)移植物內(nèi)富含各種神經(jīng)再生的需要素; (5)足夠的血運以維持各種營養(yǎng)物質(zhì)的逆向運輸及神經(jīng)再生的微環(huán)境,并防止瘢痕侵入。,人羊膜在周圍神經(jīng)損傷方面的應(yīng)用,神經(jīng)組織工程應(yīng)用實例,1、人羊膜不表達(dá)人類白細(xì)胞A、B、C及DR抗原,對人體抗原性極低。因此,人羊膜異體移植后一般不引起人的免疫排斥反應(yīng)。 2、人羊膜基底膜較厚、韌性強。 3、人羊膜含有層粘連素、纖維粘連素

9、、型膠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經(jīng)營養(yǎng)因子。 4、人羊膜上皮細(xì)胞不僅表達(dá)神經(jīng)細(xì)胞的特異性蛋白,而且還合成和分泌多種神經(jīng)營養(yǎng)因子及神經(jīng)遞質(zhì)。,人羊膜在周圍神經(jīng)損傷方面的應(yīng)用,神經(jīng)組織工程應(yīng)用實例,脫細(xì)胞羊膜基質(zhì)移植入體內(nèi),人羊膜在周圍神經(jīng)損傷方面的應(yīng)用,3個月,未見明顯移植排斥反應(yīng),羊膜基底膜,神經(jīng)再生室,修復(fù)小鼠8mm神經(jīng)缺損,神經(jīng)再生良好，可防止瘢痕粘連,羊膜神經(jīng)導(dǎo)管 硅酮導(dǎo)管對照,修復(fù)大鼠坐骨神經(jīng)缺損近10mm,24周功能明顯恢復(fù),四個月后導(dǎo)管降解而不易與神經(jīng)組織區(qū)分,神經(jīng)組織工程應(yīng)用實例,人羊膜在中樞神經(jīng)損傷方面的應(yīng)用,人羊膜上皮細(xì)胞,大鼠腦內(nèi)移植,兩周后，大鼠腦內(nèi)有人源性酪氨酸羥化酶陽性細(xì)胞存活，并可釋放多巴胺,改善并控制大鼠帕金森病癥狀,人羊膜上皮細(xì)胞,移入邦里特猴橫斷脊髓,人羊膜上皮細(xì)胞可存活60天,移植物被宿主軸突浸潤且橫斷損傷點無神經(jīng)膠質(zhì)瘢痕,感想與總結(jié),在醫(yī)學(xué)迅速發(fā)展的今天，一個又一個曾經(jīng)的醫(yī)學(xué)難題被攻破。曾經(jīng)被認(rèn)為不可再生不可替代的神經(jīng)組織，在如今也找到了可以使用的替代物。雖然其功能可能還不夠好，可能還不能完全滿足人體的需求，但是，總有那么一天