背景 微组织是种子细胞在细胞-细胞或细胞-细胞外基质(extracellular matrix,ECM)作用下聚集而成的微型组织,这种三维培养方式有利于提高细胞活性,提高组织修复效果,然而神经组织工程中微组织的研究却很少.目的 将脂肪来源间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cells,ASCs)构建成微组织,探索微组织对大鼠坐骨神经缺损模型的早期修复效果.方法 提取ASCs进行鉴定;利用悬浮液滴法和低黏附细胞培养板法构建微组织,并对其性质进行研究;将微组织与大鼠背根神经节(dorsal root ganglia,DRG)进行直接和间接共培养,观察微组织对DRG轴突生长的影响;利用静电纺丝机构建聚己内酯(polycaprolactone,PCL)神经导管,并验证其取向性;最后取SD大鼠24只,随机分为空导管组、2D细胞组、微组织组和自体神经移植组,每组6只.构建坐骨神经1 cm缺损模型,分别采用PCL导管桥接后注射培养基、PCL导管桥接后注射2D ASCs、PCL导管桥接后注射微组织和自体神经反向移植.术后4周取出神经移植物进行组织学评价.结果 成功提取ASCs,能够表达间充质干细胞表面标记蛋白CD73、CD90、CD105.微组织构建后,对其形态和直径进行连续7 d的动态观察,微组织的直径与细胞数量呈正相关,且随着培养时间延长,微组织呈现"压实"的状态,直径逐渐变小.在微组织和DRG间接共培养体系中,微组织组的轴突长度明显长于2D细胞组(P<0.05)和单纯培养基组(对照组)(P<0.05).在微组织和DRG直接共培养体系中,DRG发出的轴突与附近的微组织紧密相连.PKH26标记的ASCs在PCL薄膜上呈取向性排列.动物实验结果表明,微组织组轴突生长明显优于2D细胞组(P<0.05)和空导管组(P<0.05).结论 微组织可促进DRG轴突生长,有效促进坐骨神经缺损大鼠模型的神经再生.

周围神经损伤;间充质干细胞;微组织;三维细胞培养;神经导管;大鼠

张健;李超超;孟繁琪;管延军;杨博尧;张铁元;任致奇;刘修志;赵杰;杨凯;王玉;彭江

解放军医学院,北京 100853;解放军总医院 骨科研究所,北京 100853;北京大学人民医院 脊柱外科,北京 100044;解放军总医院 神经外科,北京 100853;北京清华长庚医院 血管外科,北京102218;解放军 93685部队医院,河北张家口 075000

解放军医学院学报

[1]张健;李超超;孟繁琪;管延军;杨博尧;张铁元;任致奇;刘修志;赵杰;杨凯;王玉;彭江-.微组织修复大鼠坐骨神经缺损的早期实验研究)[J].解放军医学院学报,2022(01):87-94

微组织,组织修复,坐骨神经,神经缺损,种子细胞,细胞外基质,extracellular,matrix,ECM,三维培养,培养方式,细胞活性,修复效果,神经组织,组织工程,脂肪来源间充质干细胞,adipose,derived,mesenchymal,stem,cells,ASCs,悬浮液滴,低黏附,大鼠背根神经节,dorsal,root,ganglia,DRG,间接共培养,轴突生长,静电纺丝,纺丝机,聚己内酯,polycaprolactone,PCL,神经导管,取向性,2D,自体,神经移植,管桥,桥接,出神,移植物,细胞表面,表面标记蛋白,CD73,CD90,CD105,织构,动态观察,细胞数量,培养时间,组织呈现,共培养体系,纯培养,基组,直接共培养,PKH26,动物实验,长明,大鼠模型,神经再生,周围神经损伤,三维细胞培养

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