植入脊髓的组织工程支架所引起的炎症反应研究

脊髓损伤是一种严重的临床疾病，尤其是原发损伤后一系列的继发反应使病情更为复杂。继发反应造成的损伤会从损伤发生的初始区域蔓延到其他地方，形成星形胶质细胞疤痕，阻碍轴突的再生，还会造成囊性腔的形成。当组织工程支架植入脊髓以修补损伤时，这种常规的损伤应急反应过程就会被改变，结果是疤痕和囊性腔都明显减小。这种现象在很多不同种类的组织工程植入材料中都可以观察到，好像是材料本身改变了损伤后的愈合机制。目前，对支架材料植入后6周以内的机体的局部先天免疫反应机制我们基本上没有认识，很多对脊髓植入材料的反应的报道都是在4到8周以后，除行为学外，几乎没有对植入支架后初始阶段的反应有研究，所以，对支架植入脊髓后的初始阶段的分子和细胞的环境我们有必要更好地了解。本课题希望通过着重通过pHEMA支架植入脊髓后短期内的炎症反应情况，全面地分析和研究支架植入受损的脊髓后的细胞和分子环境。

由意外或外伤直接或间接导致的脊髓损伤（SCI）能引起肌肉运动功能、感觉能力丧失，在受损脊柱的相应节段出现各种运动、感觉和括约肌功能障碍。本项目成功建立了大鼠脊髓白质轻度损伤动物模型，并植入聚甲基丙烯酸羟乙酯（pHEMA）支架，研究了脊髓继发性损伤后炎症反应和pHEMA支架互相间的作用关系，并且着重研究了大鼠脊髓损伤后的细胞和分子环境，讨论pHEMA支架和早期炎症反应的关系，主要探究支架的植入对巨噬细胞、星形胶质细胞、神经元、神经微丝的影响，分析pHEMA支架为脊髓损伤后早期炎症反应所带来的变化。.研究发现，术后动物无异常表现，6天和28天，在创伤对照组和pHEMA支架植入组中，巨噬细胞均被激活，募集于创伤/支架处，星形胶质细胞在形态和行为上发生变化，但是，术后28天，pHEMA支架植入组比创伤组巨噬细胞数量显著下降，星形胶质细胞更显著下降至正常水平，胶质瘢痕的厚化程度在pHEMA支架植入组中得到了缓解，神经微丝也得到了良好的再生；在炎性因子表达方面，支架的植入对促炎因子没有显著性的影响，而抗炎因子TGF-β1和FGF-1的表达得到上调。因此，我们认为pHEMA支架修复SCI的主要机理是减缓了严重的早期炎症反应，从而减少了胶质瘢痕的形成，促进了神经微丝的再生，并且这些作用是通过调节抗炎因子TGF-β1和FGF-1的表达水平来实现的。 本项目的完成可对组织工程支架用于中枢神经系统神经损伤的修复提供理论依据。