脊髓損傷常常導(dǎo)致患者運動和感覺功能的全部或部分喪失,給患者帶來沉重的生活和心理負擔(dān),而且目前尚無有效治療脊髓損傷的手段和方法。因此,脊髓損傷后如何促進神經(jīng)修復(fù)和再生一直是廣泛關(guān)注的研究熱點。神經(jīng)再生組織工程支架的移植及復(fù)合相關(guān)細胞或活性因子是一種具有廣闊前景的治療脊髓損傷手段。盡管大量的報道表明天然或合成材料可應(yīng)用于中樞神經(jīng)組織工程中。然而,單純模擬細胞外基質(zhì)并不能滿足神經(jīng)細胞生長的需要。中樞神經(jīng)組織具有一定神經(jīng)傳導(dǎo)性能,神經(jīng)細胞可以通過化學(xué)物質(zhì)和電信號傳導(dǎo)維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育、穩(wěn)態(tài)和功能。因此,中樞神經(jīng)組織工程生物材料不僅需要良好的生物相容性,也要具有一定的神經(jīng)傳導(dǎo)功能以利于細胞-細胞間信號傳導(dǎo)。另一方面,目前一些常用的支架生物材料存在與中樞神經(jīng)組織力學(xué)性能不匹配的問題,易造成應(yīng)力刺激,從而導(dǎo)致炎癥反應(yīng)發(fā)生以及最終移植修復(fù)的失敗。水凝膠是一種與人體軟組織最為接近的含水性膠體材料,通過組分和結(jié)構(gòu)的調(diào)控,可以實現(xiàn)材料與脊髓組織的彈性模量高度匹配。因此,本文從仿生學(xué)的角度出發(fā),模擬脊髓組織的神經(jīng)傳導(dǎo)功能和力學(xué)性能,設(shè)計和制備了基于神經(jīng)遞質(zhì)多巴胺、導(dǎo)電聚合物和外泌體的神經(jīng)傳導(dǎo)功能水凝膠,作... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：116 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

干細胞移植用于脊髓損傷修復(fù)機制[11]

華南理工大學(xué)博士學(xué)位論文6圖1-2 中樞神經(jīng)細胞系統(tǒng)細胞外基質(zhì)組成[44]Fig.1-2 Extracellular matrix (ECM) components in the central nervous system (CNS)[44]膠原：膠原是細胞外基質(zhì)（ECM）的重要組分，因此膠原本身具有很好的細胞粘附性，常用于三維細胞培養(yǎng)研究。通過改變交聯(lián)度，可以控制膠原的強度，孔隙率和降解性，因此膠原蛋白可被成許多不同的形式微結(jié)構(gòu)支架。這些特性使膠原蛋白特別適合應(yīng)用于中樞神經(jīng)系統(tǒng)修復(fù)，既可以作為基材又可以對其他支架材料進行改性。例如中科院戴建武研究團隊巧妙地將膠原膜導(dǎo)管包裹定向排列的膠原纖維束，作為神經(jīng)組織工程支架，體外結(jié)果發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)在支架上的神經(jīng)干細胞具有良好的生長、增殖和分化活力[45]。將構(gòu)建的膠原支架/干細胞一起植入到大鼠的脊髓損傷模型中，發(fā)現(xiàn)可以顯著促進損傷部位的軸突生長

可見外泌體在中樞神經(jīng)系統(tǒng)信號轉(zhuǎn)導(dǎo)中的具有重要作用。圖1-3 外泌體介導(dǎo)了中樞神經(jīng)系統(tǒng)細胞間信號傳導(dǎo)[97]Fig.1-3 Exosomes in the communication of central nervous system cells[97]神經(jīng)細胞功能的運行取決于的神經(jīng)細胞間相互信息傳導(dǎo)作用及支持，外泌體作為中樞神經(jīng)系統(tǒng)神經(jīng)細胞網(wǎng)絡(luò)交流的重要方式（圖1-3），對于中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療也發(fā)揮著作用[97]。最新研究表明，外泌體本身的神經(jīng)保護作用，對神經(jīng)損傷的修復(fù)有一定的積極作用[99]。在神經(jīng)損傷后的應(yīng)激狀態(tài)下，星形膠質(zhì)細胞釋放的外泌體中含有神經(jīng)元特異性的突觸素，少突膠質(zhì)細胞釋放的外泌體含有髓鞘和應(yīng)急保護蛋白，這些分子參與了神經(jīng)元的修復(fù)過程，具有神經(jīng)保護作用[100]。當(dāng)神經(jīng)元軸突受到損傷后，損傷附近的膠質(zhì)細胞可通過其分泌的外泌體


本文編號：2908327