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摘要神经损伤导致的功能缺失会严重影响人的生活质量，因此神经再生修复成为神经科学领域研究的热点问题。本文根据组织工程学的原理，以丝蛋白自组装纳米纤维为原材料，设计并制备出特定结构和功能的神经组织工程材料，通过体外细胞实验研究材料对细胞增殖、分化、定向分布及功能的影响，而后通过体内周围神经损伤和脊髓损伤模型研究该材料的神经修复效果。<br>　　为构建适合周围神经再生修复的人工神经导管，本论文整合自组装、电场、冷冻干燥技术实现丝蛋白生物材料的功能化设计。首先应用编织和涂层技术制备了力学性能优异的丝蛋白神经导管。通过自组装调控获得丝蛋白纳米纤维(Silkfibroinnanofiber,SFN)，对不同浓度的SFN施加电场诱导SFN定向迁移与分布，形成了不同尺寸间隔的取向丝蛋白凝胶。应用模块组装策略，将丝蛋白导管和三维取向丝蛋白凝胶进行组装，经冷冻干燥后得到具有仿生纳米纤维结构、取向结构、三维空间结构的复合丝蛋白导管。体外研究取向丝蛋白材料对雪旺细胞的黏附、增殖和因子分泌的影响，体内研究该复合导管对大鼠坐骨神经缺损的修复效果。<br>　　通过编织和涂层得到了直径为1.5mm的丝蛋白神经导管，所制备的神经导管断裂伸长为21.5±0.02％，断裂强度为6.7±0.64MPa，神经导管的缝合力为3.8±0.9N。采用1wt％和2wt％的SFN溶液，在电场作用下制备了尺寸间隔为50.80μm和100-200μm的SFN填充物(Alignsilkfibroinnanofiber-1，ASFN-1)和(Alignsilkfibroinnanofiber-2，ASFN.2)。将丝蛋白编织导管和SFN填充物复合得到具有仿生纳米纤维结构、取向结构、三维空间结构的复合神经导管(ASFN-1-C，ASFN-2-C)。细胞实验发现取向丝蛋白纳米纤维(Alignsilkfibroinnanofiber,ASFN)填充物更有利于雪旺细胞的黏附与增殖，其中ASFN-1促进雪旺细胞分泌更多的脑源性神经生长因子。将复合导管移植到大鼠10mm的坐骨神经缺损处，运动功能评价结果显示ASFN-1-C组坐骨神经功能指数评分为-66±1.45，与自体移植(Autograft)组-55±4.01无显著性差异。对12W组织样本纵切面进行HE染色，ASFN-1-C组与Autograft组再生神经组织结构相似。对4W和12W组织样本横截面进行HE染色发现，4W时ASFN-1-C组的血管数量较多，12W时ASFN-1-C组的再生神经纤维束数量更多。S100和NF200免疫组织化学染色结果显示，实验组中ASFN-1-C组的表达量最高，表达量与Autograft组无显著性差异。腓肠肌肌肉评价显示，ASFN-1-C组肌肉湿重比值为54±0.67％，与Autografi组59±2.19％较接近。通过Masson染色分析胶原纤维所占的比例，ASFN-1-C组所占比例为11.5±0.29％，Autografl组所占比例为10.5±0.32％，两组之间并无显著性差异。透射电镜观察到ASFN-1-C组的轴突直径为3.3±0.09μm，髓鞘厚度为0.7±0.01pm，与Autograft组相当。以上结果表明，在丝蛋白编织导管内填充间隔为50-80μm的ASFN-1-C可以获得与自体移植相近的周围神经缺损效果，其中空间结构与取向结构是提高导管神经修复效果的关键因素。<br>　　脊髓神经的再生能力较差，为提高脊髓损伤的修复效果，本论文在丝蛋白纳米长纤维支架中引入促神经分化与生长的生物活性分子，视黄酸(Retinoicacid，RA)。首先研究RA的加载与释放行为，然后通过体外细胞实验研究材料的取向结构和RA的释放对神经细胞增殖和分化的影响，最后通过体内脊髓半切模型研究材料对脊髓缺损的修复效果。<br>　　本论文将10μM、20μM和50μM不同浓度的RA装载到丝蛋白纳米长纤维上，然后加入丝蛋白纳米短纤维，在电场作用下制备负载RA取向丝蛋白支架。体外实验证明了负载RA的丝蛋白支架对雪旺细胞无明显的细胞毒性，取向信号的引入促进了雪旺细胞的定向分布。负载50μM的RA取向丝蛋白支架(ASFN-50RA)可以促进PC12细胞表达神经生长相关蛋白，同时促进神经干细胞分化为更多的神经元。将最优的RA浓度加入无序的丝蛋白支架(Randomsilkfibroinnanofiber,RSFN-50RA)和取向的丝蛋白支架(ASFN-50RA)中，研究发现RA的释放与丝蛋白降解速率正相关，丝蛋白对RA起到了缓释作用，24h后RA从ASFN-50RA中的释放率为12±3.68％，从RSFN-50RA中的释放率为16±3.27％。构建大鼠长度约为4mm，深度约为1mm的脊髓半切损伤模型中，材料植入术后8W，运动功能评价结果显示ASFN-50RA组得分最高，为15分。ASFN-50RA组GFAP表达量为7±0.97％，胶质瘢痕发生也得到有效抑制。ASFN-50RA组βⅢ-mbulin抗体标记的细胞数为10.3±0.98％，相对于其他组神经元的表达显著提高，表明ASFN.50RA支架可以促进内源性神经干细胞向神经元分化。ASFN-50RA组出现血管量最多，为9.4±0.69％。提示复合因素进一步刺激了体内血管的生成。本研究实现了RA在取向丝蛋白支架上的装载与缓释，该支架的取向结构与RA释放在体外可以促进神经细胞发育与分化，体内促进脊髓再生和运动功能恢复，提示组织工程支架的多因素整合可以为脊髓损伤提供更优微环境，协同促进组织再生与功能恢复。