雷帕霉素/单氧基聚乙二醇-丙交酯乙交酯复合膜促进周围神经再生的机制研究

作     者：康仕祺 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李瑞君

授予年度：2024年

学科分类：1002[医学-临床医学] 100210[医学-外科学(含：普外、骨外、泌尿外、胸心外、神外、整形、烧伤、野战外)] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 10[医学] 

主      题：雷帕霉素 雪旺细胞 自噬 巨噬细胞 极化 

摘      要：目的: 周围神经再生效能不足和术后粘连是限制神经损伤修复术后功能恢复的重要因素。本实验前期开发一种具备局部缓释雷帕霉素能力的(可降解材料Rapa/mPEG-PLGA),并通过SD大鼠坐骨神经横断模型验证其具有促进神经再生的功能。本次实验通过体内外实验验证其促进神经再生及预防周围神经粘连的功效,并针对雪旺细胞自噬和巨噬细胞极化探讨Rapa/mPEG-PLGA膜促周围神经再生的具体机制。 方法: 制备Rapa/mPEG-PLGA膜,建立SD大鼠坐骨神经横断模型,随机分为4组:Sham组、Control组、mPEG-PLGA膜组、Rapa/mPEG-PLGA膜组。术后4、8周取材,通过功能学、组织学、神经电生理、免疫学等方法评估各组神经再生情况,并通过粘连评分和粘连面积评估各组神经粘连情况。 术后1周取材,检测各组自噬通量;并建立RSC96细胞自噬模型,分为4组:Control组(DMEM完全培养基)、Rapa组(10ng/ml Rapa);mPEG-PLGA膜组(mPEG-PLGA膜浸提液);Rapa/mPEG-PLGA膜组(Rapa/mPEG-PLGA膜浸提液),评估各组自噬通量,研究Rapa/mPEG-PLGA膜对雪旺细胞自噬能力的影响。 术后2周取材,检测各组巨噬细胞极化表型;并提取大鼠原代BMDM,建立BMDM极化模型,分为4组:Control组(1640完全培养基)、M1阳性对照组(200ng/ml LPS);M2阳性对照组(20ng/ml IL4);Rapa/mPEG-PLGA组(Rapa/mPEG-PLGA膜浸提液),检测各组极化表型,研究Rapa/mPEG-PLGA膜对巨噬细胞极化的影响。 结果: 功能学、组织学、神经电生理、免疫学等方法均证明Rapa/mPEG-PLGA膜促进大鼠运动功能恢复。神经粘连评分及神经粘连面积评估结果均显示Rapa/mPEG-PLGA膜组和mPEG-PLGA膜组抗神经粘连能力优于Control组(p0.05,n=6),但Rapa/mPEG-PLGA膜组与mPEG-PLGA膜组间并无明显差异(p0.05,n=6)。在RSC96细胞自噬模型中,WB结果显示,Rapa/mPEG-PLGA膜组和Rapa组LC3B表达量显著高于mPEG-PLGA组和Control组(p0.05,n=6),IF结果显示Rapa/mPEG-PLGA膜组LC3B高表达,且可观察到自噬小体。 术后2周,坐骨神经IF结果提示Rapa/mPEG-PLGA膜组巨噬细胞高表达Arg1,提示巨噬细胞以M2型为主,而mPEG-PLGA膜组和Control组高表达i NOS,提示巨噬细胞以M1型为主。在BMDM中,利用Rapa/mPEG-PLGA膜浸提液诱导BMDM极化,IF和WB结果显示BMDM以M2型为主。 结论: (1)Rapa/mPEG-PLGA膜通过形成物理屏障,阻止周围组织的浸润,抑制神经粘连; (2)Rapa/mPEG-PLGA膜能有效增强雪旺细胞的自噬能力,加快其对髓鞘碎片的清除,促进轴突再生及再髓鞘化; (3)Rapa/mPEG-PLGA膜促进巨噬细胞M2型极化,减轻炎症反应,参与神经损伤修复进程。