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[背景和目的]生物材料常被用于修复脊髓损伤(spinal cord injury,SCI)后损伤的神经组织并用来引导轴突的生长。脊髓损伤后神经再生的研究最重要的挑战之一是如何有效设计构建具有模拟脊髓神经细胞外基质环境并促进神经纤维再生的人工支架。纳米纤维支架因相对于其他材料具有较高的表面积体积比,能够提供种子细胞外基质从而为组织再生提供更加自然的环境。鉴于纳米纤维表面结构可通过改变星形胶质细胞的形态进而影响其基因和蛋白的表达水平,我们推测通过调节PHBV/PLA系列电纺膜表面微纳结构可抑制星形胶质细胞活化并引导神经纤维的再生。本研究通过静电纺丝制备不同直径和比例的PHBV,PLA和胶原复合纳米纤维支架,明确具有不同微纳结构的PHBV/PLA系列微/纳纤维支架对星形胶质细胞活化的影响,系统探讨复合PHBV/PLA/Col系列纳米材料表面微纳结构在脊髓损伤后移植保护残留神经元,减轻脊髓损伤区域胶质瘢痕聚集及脊髓损伤后替代同种异体硬脊膜修复硬脊膜缺损,减轻炎症反应,促进运动功能恢复的作用。[方法]实验一:检测PHBV/PLA/Col纳米纤维支架的表面形态及化学特性,星形胶质细胞在该支架上的增殖及毒性试验通过MTT及LDH测定。星形胶质细胞在支架上的分化及基因表达的变化通过免疫荧光及实时定量PCR检测。在大鼠胸段脊髓半横断损伤模型当中(缺损直径3 mm),80只SD大鼠被随机分为五组:假手术组,单纯损伤组,损伤后移植PHBV/PLA组,损伤后移植PHBV/PLA/Col(70:30)组,损伤后移植PHBV/PLA/Col(50:50)组。术后采用BBB评分每周对大鼠后肢运动功能进行评分。术后8周大鼠灌注后获取标本进行HE、免疫荧光染色及相关蛋白表达量测定。实验二:构建P-P-C 1.5和P-P-C 4.5纳米纤维膜,SEM检测其纤维直径及孔径大小,微/纳膜对VSC 4.1的增殖及毒性试验通过CCK-8及LDH测定。埋植实验测定其降解周期及局部炎症反应情况。在大鼠胸段脊髓打击损伤模型当中(Allen,s法),72只SD大鼠被随机分为6组:假手术组,单纯损伤组,损伤后切开减压移植同种异体硬脊膜组,减压后移植P-P膜组,减压后移植P-P-C 1.5膜组,减压后移植P-P-C 4.5膜组。术后采用BBB评分每周对大鼠后肢运动功能进行评分。术后3天和8周大鼠灌注后获取标本进行HE、LFB染色及相关蛋白表达量测定。[结果]:实验一:PHBV/PLA/Col纳米材料显著抑制星形胶质细胞的活化,但不明显抑制其增殖,无明显毒性作用,qPCR结果显示星形胶质细胞在该材料上培养14 d后其BLBP,GLT-1,S-100的表达明显增加,但其GFAP,CSPG,neurocan及phosphacan等的表达减少,体内动物实验显示,术后4周PHBV/PLA/Col组CD68及GFAP的表达量显著减少,术后8周PHBV/PLA/Col组脊髓损伤交界区GFAP表达降低,相反,其NF-200表达升高,运动功能评分也明显高于对照组。然而PHBV/PLA/Col(70:30)和 PHBV/PLA/Col(50:50)两组无明显差异,但在 BBB 评分上两者有差异。实验二:P-P-C微/纳膜对VSC4.1细胞基本无毒性并且促进其增殖,SEM显示其和纤维膜粘附良好。P-P-C 4.5组纳米纤维膜皮下埋置后7天和28周,炎症反应均低于P-P组和P-P-C 1.5组。脊髓损伤硬脊膜减压术后3天,同种异体膜移植组和微/纳膜移植组炎症小体NLRP3减少,炎症因子IL-1β,TNF-a表达降低,CD68表达也减少,其中P-P-C 4.5组炎症小体表达明显降低。术后8周,微/纳膜移植组大鼠脊髓损伤区域GFAP蛋白表达相对于单纯损伤组和同种异体膜移植组有所降低,但微/纳膜移植组之间无显著性差异,GAP43蛋白表达各组之间均无明显差异。[结论]:PHBV/PLA/Col微/纳纤维支架生物相容性较佳并且能促进星形胶质细胞的增殖但抑制其活化,PHBV/PLA/Col(70:30)和PHBV/PLA/Col(50:50)纳米纤维能抑制星形胶质细胞的激活,减轻脊髓损伤后胶质瘢痕的形成并保护残留神经元,促进运动功能的恢复。制备的P-P-C 1.5和P-P-C 4.5促进VSC 4.1的粘附增殖,P-P-C系列微/纳膜可替代同种异体硬脊膜,修复缺损的硬脊膜后能明显减轻炎症反应,并降低脊髓损伤区域GFAP的表达。