[發明專利]一種復合種子細胞的組織工程神經的制備方法

有效

• 申請號: 201310364793.0
• 申請日: 2013-08-20
• 公開（公告）號: CN103446628A
• 公開（公告）日: 2013-12-18
• 發明（設計）人: 樊立宏;王坤正;黨曉謙;余澤鋒
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A61L27/38
• 分類號: A61L27/38;A61L27/36;C12N5/0775
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 汪人和

技術領域

本發明屬于生物醫用材料的組織工程技術領域，涉及一種復合神經誘導的骨髓間充質干細胞的組織工程神經的制備方法。

背景技術

臨床上經常遇到因腫瘤切除，創傷等原因造成的周圍神經缺損問題，使患者肢體肌肉萎縮，運動感覺功能受到損害。治療的方法是如果缺損距離較短時，可以通過解剖游離，做到無張力縫合，當缺損距離過大時，通常需要進行自體神經移植。自體神經移植雖然有肯定的療效并且作為其他治療方法比較的金標準，但存在很多難以克服的缺點，最致命的缺點是可供選擇的神經供體實在有限^[1]。至今尚沒有一種合適的替代物能有效的取代自體神經移植。

材料科學、工程學和生命科學等相關學科的發展和交叉融合產生了再生醫學領域內一門新興學科——組織工程，即應用生命科學和工程學的原理和方法，在正確認識機體生理和病理兩種狀態下的組織結構及功能的關系的基礎上研究開發用于修復，維護，促進人體各組織或器官損傷后的功能和形態的生物替代物，它是人類治療組織，器官功能衰退，缺失的一項新技術，與傳統的治療技術相比有無與倫比的優點。這項技術的基礎是要有合適的細胞支架，一種材料作為支架必須具有一下要求：生物相容性，表面相容性，結構相容性，生物降解性，可滅菌性。過去所用的支架一般為合成支架，雖具有支架形態，結構，強度，降解的可控性，也可批量生產，但也帶來了生物相容性差、感染等問題。

細胞外基質（extracellularmatrixc,ECM）是組織中除細胞外的所有成分，包括均質狀態的基質（蛋白多糖和糖蛋白）和細絲狀的膠原纖維。近年來隨著組織工程學的發展，經大量研究表明，ECM是細胞附著的基本框架和代謝場所，其形態和功能直接影響所構成的組織形態和功能。完整的ECM內可能存在著某些復合生長因子，可誘導調節細胞的生長、繁殖和分化等。細胞外基質在哺乳動物的發育和生理活動中起重要的作用，基質中的很多成分，如膠原的氨基酸序列在種屬間高度保守，這種同源性也為異種細胞外基質作為生物活性支架奠定了基礎。研究表明^[2]，神經ECM成分有重要的生物學功能，不僅對神經再生有明顯的引導和促進作用，并且為神經再生構成了良好的微環境條件。

天然神經細胞外基質成分如層粘連蛋白（LN）、纖維粘連蛋白（FN）、硫酸肝素蛋白多糖（HSPG）、I型膠原、IV型膠原（Type?IV?collagen）等大分子物質具有促進軸突再生的作用。其中對層粘連蛋白的研究認為LN是有A鏈和B1鏈與B2鏈共同構成十字架型結構的多機能蛋白，是軸突生長方向的信息產物和刺激軸突生長作用最強的物質，并且對干細胞的分化遷移起重要作用。LN的作用機制可能與其激活轉錄因子從而引起基因表達有關，存在構象改變，突觸識別及轉錄功能。LN促進軸突再生的機制，除加速神經突起的生長外，非常重要的是加速了干細胞的遷移和Buugner帶的形成。人硫酸肝素糖蛋白促成軸突生長的作用與層粘連蛋白和IV膠原形成一種復合物結構，改變空間構想從而產生相應的功能有關。目前認為LN和IV型膠原之所以能夠促進突起的生長是因為神經細胞表面存在著能與它們功能基團相結合的受體，當受體與這些功能基團結合后受體調節神經細胞內的肌動蛋白絲,使其在細胞的邊緣聚合,受體與收縮的肌動蛋白絲相互作用產生張力,調節生長錐的型態和細胞骨架的動力使得突起得以生長.Carbonetto等^[3]認為Ⅰ型膠原對神經突起的生長存在著一定的促進作用ECM中還含有多種神經營養因子如：神經生長因子（NGF）、睫狀源性神經營養因子（CNTF）、腦源性神經營養因子（BDNF）、膠原細胞源性神經營養因子（GDNF）等都對運動神經元表達有不同程度的營養活性，其中GDNF的營養活性最強。