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新型再生小室的建立及NGF与CNTF促周围神经再生作用的比较研究

新型再生小室的建立及NGF与CNTF促周围神经再生作用的比较研究

引用

作者：李强第三军医大学

学位级别：硕士

成年高等哺乳动物的周围神经虽然可以再生,但这种再生能力非常有限,一般情况下,轴突平均每天生长速度约为1mm。如何提高轴突的再生速度是周围神经损伤修复研究的重要课题,近年来,越来越多神经营养因子的发现,为该研究领域点燃了希望之光... 详细信息

成年高等哺乳动物的周围神经虽然可以再生,但这种再生能力非常有限,一般情况下,轴突平均每天生长速度约为1mm。如何提高轴突的再生速度是周围神经损伤修复研究的重要课题,近年来,越来越多神经营养因子的发现,为该研究领域点燃了希望之光。然而,随着对众多神经营养因子研究的日渐深入,发现不同的神经营养因子的生物学作用可能存在一定的差异性和协同性[5,6];甚至同一神经营养因子的生物学作用也存在较大的争议。最近倍受关注的是神经生长因子(NGF)和睫状神经营养因子(CNTF),关于NGF的争议主要集中在其是否具有促进周围神经再生的生物学效应;关于CNTF的争议主要集中在其是否具有选择性地促进运动神经再生的作用。因此,如何对众多神经营养因子进行更为科学和精确的比较、筛选是目前神经科学研究领域亟待解决的难题。既往比较、筛选不同营养因子生物学作用的研究方法主要是利用单通管硅胶管桥接神经缺损,在管内注入不同的营养因子,分别观察其促进不同个体神经再生的效果。其实验结果不仅因个体差异的影响,而且硅胶管触发机体的免疫反应较强,影响了对神经营养因子促进周围神经再生效果真实性的评价。更为重要的是单通管桥接管不能动态、直观地比较两种不同营养因子对同一神经轴突再生的趋化和诱导作用。为此,我们首先研制了梭形双通道桥接管,其特点是以中轴对称,为神经向两支管内再生创造了均等的环境。通过在梭形双通道桥接管的两支管内加入医用几丁糖凝胶作为神经营养因子的缓释剂,建立新型的神经再生小室,经在体实验证实其科学性、可行性和精确性之后,在梭形双通道桥接管的两支管内分别加入NGF和CNTF,用其桥接大鼠坐骨神经10mm缺损,采用HE、Holmes银染和电镜观察两支管内再生神经纤维的形态差别;利用免疫组织化学技术鉴定再生神经的感觉和运动纤维的成分和比例;采用HRP、核黄等神经示踪剂比较再生神经的轴浆运输功能;并测定再生神经的复合基金项目:国家重大基础研究发展规划(973)项目(G1999054206) 肌肉动作电位(CMAP)、皮层体感诱发电位(CSEP)和运动神经传导速度(MNCV),对其功能进行较为全面的评估。在比较NGF和CNTF促神经再生作用差异性的同时,还在梭形双通道桥接管的两支管内分别加入NGF+CNTF和NGF或CNTF,采用上述技术手段对NGF和CNTF的协同效应进行研究。主要研究结果和结论如下: 1.自行设计和研制了梭形双通道乳胶管,其特点是以中轴对称,为神经向两支管内再生创造了均等的环境,并通过在体实验证实了其可行性和科学性。 2.通过在梭形双通道乳胶管的两支管内加入医用几丁糖凝胶作为神经营养因子的缓释剂,建立了新型神经再生小室模型。该模型不仅可直观、动态地观察不同神经营养因子对同一神经的诱导趋化作用,而且可对不同生物学作用的各种神经营养因子进行更为科学的比较和筛选。 3.利用新型神经再生小室比较研究了NGF与CNTF对大鼠同一坐骨神经诱导、趋化作用的差异性和协同性,发现CNTF的诱导、趋化作用较NGF强,并且二者之间存在一定的协同效应。 4.采用神经病理学技术分别对两支管内NGF侧和CNTF侧再生神经进行形态结构观察和计量分析,发现NGF主要促进有髓纤维再生,而CNTF可同时促进有髓纤维与无髓纤维的比例性再生。同时还观察到NGF具有明显的促进周围神经血管形成的作用。 5.利用免疫组织化学技术观察到NGF主要促进感觉纤维再生,而CNTF促进运动纤维再生的作用较强。 6.通过对NGF侧和CNTF侧再生神经进行HRP、核黄逆行示踪和电生理功能检测,观察到CNTF促进再生神经纤维的轴浆运输、感觉和运动功能的恢复均明显优于NGF。 7.利用常规病理、超微病理和免疫组织化学技术分析了NGF+CNTF侧再生神经的组织形态,观察到NGF和CNTF对周围神经形态结构的修复具有明显的协同效应。利用神经示踪和电生理功能检测技术也观察到NGF和CNTF联合应用较单一应用能更明显地促进周围神经的功能恢复。

关键词：周围神经梭形双通道桥接管新型神经再生小室 NGF与CNTF 差异性与协同性

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