自体肌外膜导管中MDSC旁分泌NRG-1促进周围神经重建的实验研究

It’s a significant role in nerve regeneration field to select the adaptive material to build ideal nerve conduit, and autologous transplantation can transform into clinic application easier. The structure and function of epimysium is similar to peripheral nerve epineurium. Our group built the hollow autologous epimysium conduit to repair the mice sciatic nerve injury and reached a positive result. According to the analysis of the types of ACE-derived cells and the key function of NRG-1 in the axon regeneration, we proposed a hypothesis: the Schwann cells from injured region stimulate the muscle-derived stem cells(MDSC) of AEC to produce and secret NRG1 then attribute to the nerve regeneration, thus, it possibly could reach a better repairing effect to inject MDSCs into AEC. We plan to certify injured nerve would ignite the synthesis of NRG1 and regulation of ERBB 4 in the MDSCs in vitro; compare the repairing effects of varietal AEC+MDSCs composite material by testing the nerve electrophysiology, histology and muscle function recovery in vivo. The main purpose of our research is to explore the superior mechanism of AEC in peripheral nerve repairing and the preparation of AEC+MDSCs composite material, to bring forward new reasonable and effective method to use muscle-derived tissue to help peripheral nerve regeneration.

选择合适材料制备理想的神经导管是周围神经再生研究领域中的重要内容，而自体材料移植技术更易转化于临床应用。肌外膜有着与周围神经外膜相似的结构和功能。本课题组制备的中空自体肌外膜神经导管(AEC)修复小鼠坐骨神经缺损获得了满意效果，基于AEC来源的细胞种类分析和神经调节肽（NRG-1）在轴突再生中的关键作用，我们提出假设：患区施旺细胞触发AEC中肌源性干细胞（MDSC）合成分泌NRG-1有益于神经再生，因此AEC内加入MDSC将可能获得更好的修复效果。我们拟于体外实验中证实离断神经触发MDSC中NRG-1的合成及ERBB4的调控作用；体内实验中通过神经电生理、组织学检测、肌肉功能检测等对不同类型AEC和MDSC复合材料的修复效果进行比较。本研究以发现AEC修复周围神经缺损的优势机制为主要目的，对制备AEC+MDSC复合材料进行初步探索，为合理、高效地利用肌源性组织促进周围神经再生提供新的方法。

周围神经损伤是目前临床常见疾病。治疗周围神经缺损的金标准是自体神经移植，但这一方法存在供区神经损伤、疼痛等缺点。寻找有效替代自体神经移植的方法仍然是目前研究热点。既往研究证实，新鲜骨骼肌构建的神经导管（AEC）可以有效促进小鼠坐骨神经再生修复及神经功能恢复。此外，使用新鲜骨骼肌修复大鼠坐骨神经缺损时，骨骼肌中神经调节蛋白1（NRG1）表达升高，但骨骼肌来源干细胞（MDSCs）是否通过旁分泌NRG1促进周围神经缺损的再生修复目前尚未证实。因此本课题拟通过比较新鲜的AEC与灭活细胞后的AEC（F-AEC）对小鼠坐骨神经缺损后再生修复的影响，以判断骨骼肌导管中细胞成分是否发挥作用；通过体外实验探讨MDSCs能否分泌NRG1及MDSCs条件培养基对Schwann细胞活性及相关信号通路的影响；再次通过体内实验，进一步验证NRG1在MDSCs促进周围神经缺损后再生修复过程中的作用。本课题通过研究发现，新鲜AEC较F-AEC有效促进小鼠坐骨神经缺损的再生修复；MDSCs可以分泌物NRG1，MDSCs条件培养基可促进Schwann细胞ErbB2、Akt及Bcl-2基因及相关蛋白表达；NRG1在MDSCs促进周围神经损伤后的再生修复过程中起重要作用。这一研究是对骨骼肌作为自体材料以促进周围神经缺损再生修复具体作用机制的补充，也是对MDSCs作为新的构建组织工程神经种子细胞的探索。