組織工程化周圍神經(jīng)移植物制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種組織工程化周圍神經(jīng)移植物，以提供適用范圍更廣和質(zhì)量更好的修復(fù)神經(jīng)缺損的外科移植物。本實(shí)用新型專利技術(shù)所述的組織工程化周圍神經(jīng)移植物，包括用于連接神經(jīng)兩斷端的支架和具有促進(jìn)神經(jīng)再生功能的種子細(xì)胞，種子細(xì)胞附著于支架上，形成具有仿神經(jīng)三維結(jié)構(gòu)和生物活性的復(fù)合體。所述的支架為去細(xì)胞異體神經(jīng)，所述的種子細(xì)胞是由成體干細(xì)胞經(jīng)體外誘導(dǎo)而成的類許旺細(xì)胞。本實(shí)用新型專利技術(shù)是真正意義上的組織工程化周圍神經(jīng)移植物，不僅為再生的神經(jīng)纖維通過神經(jīng)缺損區(qū)提供了仿生化的通道，而且其內(nèi)在的種子細(xì)胞對(duì)神經(jīng)再生有促進(jìn)作用，因此可用于修復(fù)更長(zhǎng)距離的神經(jīng)缺損，神經(jīng)修復(fù)效果顯著提高，臨床應(yīng)用范圍更廣。（*該技術(shù)在2014年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及一種外科移植物，特別是用于修復(fù)周圍神經(jīng)缺損的神經(jīng)移植物。
技術(shù)介紹
周圍神經(jīng)損傷及損傷后導(dǎo)致的神經(jīng)缺損，是臨床常見的致殘性疾病。對(duì)于因各種意外事故引起的周圍神經(jīng)損傷的修復(fù)，一直是神經(jīng)外科治療的一個(gè)難題。我國(guó)每年新增的病例近100萬例，其中，需要通過植入神經(jīng)移植物來修復(fù)損傷神經(jīng)的約45萬例。目前，神經(jīng)移植物的來源非常匱乏，急需研究和開發(fā)神經(jīng)替代物。國(guó)內(nèi)外對(duì)神經(jīng)移植物的研制一直停留在仿神經(jīng)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管上，目前所開發(fā)的人工產(chǎn)品均為將神經(jīng)的兩個(gè)斷端連接起來的管狀醫(yī)用材料，即所謂的“人造神經(jīng)管”或“人造神經(jīng)移植物”。在中國(guó)專利“醫(yī)用人造神經(jīng)移植物及其制備方法”(專利號(hào)01108208.9)中揭示了一種由殼聚糖材料制成的生物導(dǎo)管，生物導(dǎo)管嵌有纖維支架，纖維支架材料為聚乙醇酸或聚乳酸；在中國(guó)專利申請(qǐng)“人工神經(jīng)管”(申請(qǐng)?zhí)?0810000.4)、“人造神經(jīng)管”(申請(qǐng)?zhí)?9807035.1)、“人工神經(jīng)管”(申請(qǐng)?zhí)?7199928.7)中都揭示了由生物體內(nèi)分解吸收材料形成的管，其內(nèi)腔中具有微細(xì)纖維化膠原體，其空隙中填充有昆布氨酸。上述現(xiàn)有產(chǎn)品都是用可降解的生物材料制成的導(dǎo)管，能在植入體內(nèi)后“橋接”缺損的神經(jīng)，但是，上述產(chǎn)品僅僅是為再生神經(jīng)軸突的生長(zhǎng)提供了一條“橋梁”或“通道”，本身沒有生物活性，不能提供神經(jīng)生長(zhǎng)所必要的內(nèi)環(huán)境，也沒有促進(jìn)神經(jīng)再生的作用。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已經(jīng)證實(shí)，許旺細(xì)胞在人體神經(jīng)生長(zhǎng)過程中有極為重要的作用，它們附著并包圍軸突形成髓鞘，促進(jìn)軸突的延伸和成熟。因?yàn)樯鲜霈F(xiàn)有產(chǎn)品沒有提供神經(jīng)再生所必需的許旺細(xì)胞或具有類似功能的活性細(xì)胞，在近斷端長(zhǎng)出新生軸突時(shí)，只能依賴機(jī)體本身的許旺細(xì)胞連帶一齊長(zhǎng)過來，這個(gè)過程就不僅很緩慢，而且機(jī)體本身的許旺細(xì)胞的遷移有一定限度，如果許旺細(xì)胞進(jìn)不去，或者進(jìn)得很少，神經(jīng)的生長(zhǎng)就大受影響，如果應(yīng)用于臨床，僅能修復(fù)短距離的神經(jīng)缺損，一般不超過15毫米，臨床上對(duì)如此短距離的神經(jīng)缺損往往可以直接縫合，而不需要借助這些神經(jīng)移植物。對(duì)更長(zhǎng)距離的神經(jīng)缺損，即使“橋接”上述導(dǎo)管，再生的神經(jīng)軸突也不能到達(dá)遠(yuǎn)斷端，不能恢復(fù)損傷神經(jīng)的功能，因而修復(fù)效果十分不理想。近年來，組織工程學(xué)的出現(xiàn)為組織損傷的修復(fù)帶來了新希望。組織工程學(xué)是一門運(yùn)用工程學(xué)與生命科學(xué)的原理和方法，研究正常及病變的哺乳動(dòng)物組織形態(tài)和功能的相互關(guān)系，開發(fā)修復(fù)損傷組織形態(tài)和功能的生物替代物的科學(xué)，是生物
的重要內(nèi)容。具體來說是利用仿生學(xué)的原理，制備具有特定的三維結(jié)構(gòu)和生物活性的復(fù)合體，營(yíng)造出有正常生理功能的組織，可用于替代人體缺損組織的形態(tài)與功能。組織工程學(xué)的出現(xiàn)標(biāo)志著醫(yī)學(xué)將從現(xiàn)有的自體或異體組織和器官移植的模式，進(jìn)入用人工制造的組織和器官移植修復(fù)缺損和重建功能的新階段。上述現(xiàn)有產(chǎn)品沒有生物活性，都不是真正意義上的組織工程化周圍神經(jīng)移植物，這是導(dǎo)致現(xiàn)有產(chǎn)品在神經(jīng)修復(fù)中效果不理想的根本原因。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)的目的在于提供一種組織工程化周圍神經(jīng)移植物，用于修復(fù)周圍神經(jīng)損傷后出現(xiàn)的神經(jīng)缺損。本技術(shù)所述的組織工程化周圍神經(jīng)移植物，包括用于連接神經(jīng)兩斷端的支架和具有促進(jìn)神經(jīng)再生功能的種子細(xì)胞，種子細(xì)胞附著于支架上，形成具有仿神經(jīng)三維結(jié)構(gòu)和生物活性的復(fù)合體。所述的支架為去細(xì)胞異體神經(jīng)，優(yōu)選是采用化學(xué)萃取法制備的去細(xì)胞異體神經(jīng)。為進(jìn)一步增強(qiáng)支架對(duì)種子細(xì)胞的粘附性，并促進(jìn)神經(jīng)再生和移植物的血管化過程，所述的去細(xì)胞異體神經(jīng)中可加入能促進(jìn)細(xì)胞粘附、神經(jīng)再生和移植物血管化的物質(zhì)。上述的能促進(jìn)細(xì)胞粘附、神經(jīng)再生和移植物血管化的物質(zhì)可以為細(xì)胞外基質(zhì)(extracellular matrix，ECM)，包括膠原、氨基聚糖、糖蛋白三大類；也可以是各種生長(zhǎng)因子。所述的種子細(xì)胞是成體干細(xì)胞經(jīng)體外誘導(dǎo)而成的類許旺細(xì)胞。成體干細(xì)胞優(yōu)選為骨髓間質(zhì)干細(xì)胞，或者脂肪干細(xì)胞。周圍神經(jīng)由神經(jīng)細(xì)胞、許旺細(xì)胞、結(jié)締組織、血管、淋巴管以及特殊支持細(xì)胞組成。神經(jīng)細(xì)胞(神經(jīng)元)又是由胞體部分和突起的胞突構(gòu)成，胞突的末端反復(fù)分支后與神經(jīng)元接觸，軸突是其中的一個(gè)最長(zhǎng)和最重要的胞突，可伸延至效應(yīng)器。許旺細(xì)胞包繞軸突形成神經(jīng)纖維。上萬條纖維集中在一起形成神經(jīng)束，一個(gè)或數(shù)個(gè)神經(jīng)束由結(jié)締組織聯(lián)系在一起，就組成了周圍神經(jīng)。當(dāng)周圍神經(jīng)斷裂并出現(xiàn)缺損后，需要用移植物來“橋接”缺損的神經(jīng)段，新生的神經(jīng)軸突從近斷端長(zhǎng)入移植物，在許旺細(xì)胞的引導(dǎo)下向遠(yuǎn)斷端生長(zhǎng)。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)已經(jīng)證實(shí)，許旺細(xì)胞在人體神經(jīng)生長(zhǎng)過程中具有極其重要的作用，它們附著并包圍軸突形成髓鞘，促進(jìn)軸突的延伸和成熟。專利技術(shù)人已成功地將成體干細(xì)胞在體外培養(yǎng)中通過藥物誘導(dǎo)為具有許旺細(xì)胞形態(tài)和功能特征的細(xì)胞，命名為“類許旺細(xì)胞”，這些細(xì)胞應(yīng)是人類周圍神經(jīng)損傷修復(fù)所設(shè)計(jì)的組織工程化神經(jīng)所采用的種子細(xì)胞中最為合適的細(xì)胞之一，其在體內(nèi)的增殖為神經(jīng)軸突的再生鋪平了道路。現(xiàn)有的所謂“人造神經(jīng)管”或“人造神經(jīng)移植物”僅僅是為再生神經(jīng)軸突的生長(zhǎng)提供的“橋梁”或“通道”，而本技術(shù)所述的組織工程化周圍神經(jīng)移植物具有突破性的優(yōu)點(diǎn)，即采用了在連接神經(jīng)斷端的支架上“種植”具有生物學(xué)活性的種子細(xì)胞，該種子細(xì)胞是由成體干細(xì)胞經(jīng)體外誘導(dǎo)而成的具有許旺細(xì)胞(Schwann’s cells)形態(tài)和功能特征的“類許旺細(xì)胞”，細(xì)胞有貼附生長(zhǎng)的特性，類許旺細(xì)胞可在支架表面粘附、遷移、增殖，形成具有特殊三維結(jié)構(gòu)和活性細(xì)胞的人造神經(jīng)組織。支架和種子細(xì)胞都是本技術(shù)所述的周圍神經(jīng)移植物必不可少的組成部分，由此構(gòu)成了真正意義上的組織工程化周圍神經(jīng)移植物。現(xiàn)有的利用生物降解材料制備的“人造神經(jīng)管”或“人造神經(jīng)移植物”，仍存在許多有待改進(jìn)之處。這類由生物降解材料制備的支架畢竟是人工仿制品，與天然神經(jīng)纖維的結(jié)構(gòu)相比，其三維結(jié)構(gòu)過于簡(jiǎn)單，而要加工成具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的支架的技術(shù)成本很高。因此，本技術(shù)采用去細(xì)胞異體神經(jīng)作為支架，能進(jìn)一步克服現(xiàn)有生物降解材料導(dǎo)管的缺陷。本技術(shù)的特點(diǎn)是將異體神經(jīng)作去細(xì)胞處理而利用其天然的神經(jīng)基底膜管結(jié)構(gòu)作為支架。專利技術(shù)人已成功用化學(xué)藥物破壞并洗脫人類周圍神經(jīng)中的細(xì)胞，得到“去細(xì)胞異體神經(jīng)支架”。經(jīng)處理后的支架只清除神經(jīng)組織中的各種細(xì)胞而保留神經(jīng)基底膜管及管之間的基質(zhì)，神經(jīng)的纖維骨架仍然完好。本技術(shù)在應(yīng)用時(shí)，將所述的組織工程化周圍神經(jīng)移植物植入人體的神經(jīng)缺損部位，從神經(jīng)斷端長(zhǎng)出的新生軸突開始長(zhǎng)進(jìn)支架內(nèi)并在支架內(nèi)延伸和成熟。在這個(gè)過程中，附著于支架上的種子細(xì)胞則按再生軸突的生長(zhǎng)方向不斷增殖、遷移，形成“類許旺細(xì)胞”的細(xì)胞帶，等候著新生軸突的到來，在新生神經(jīng)軸突生長(zhǎng)的過程中，種子細(xì)胞相當(dāng)于“迎接”新生軸突的“引路人”，提供了必要的營(yíng)養(yǎng)作用和誘導(dǎo)作用。新生的周圍神經(jīng)軸突就有一個(gè)接一個(gè)的類許旺細(xì)胞去“迎接”它，并包圍軸突，形成髓鞘，并使之達(dá)到功能上的成熟。同時(shí)，作為支架的去細(xì)胞異體神經(jīng)逐漸被機(jī)體吸收，并最終被新生的神經(jīng)纖維所取代。因?yàn)橹車窠?jīng)生長(zhǎng)一定需要許旺細(xì)胞的“保駕護(hù)航”。現(xiàn)有的神經(jīng)移植物產(chǎn)品僅提供支架而不提供許旺細(xì)胞或具有類似功能的活性細(xì)胞，在近斷端長(zhǎng)出新生軸突時(shí)，只能依賴機(jī)體本身的許旺細(xì)胞連帶一齊長(zhǎng)過來，這個(gè)過程就不僅很緩慢，而且機(jī)體本身的許旺細(xì)胞的遷移有一定限度，如果許旺細(xì)胞進(jìn)不去，或者進(jìn)得很少，神經(jīng)的生長(zhǎng)就大受影響，如果應(yīng)用于臨床，僅能修復(fù)短距離的神經(jīng)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
組織工程化周圍神經(jīng)移植物，其特征在于：包括用于連接神經(jīng)兩斷端的支架（１）和具有促進(jìn)神經(jīng)再生功能的種子細(xì)胞（２），種子細(xì)胞（２）附著于支架（１）上，形成具有仿神經(jīng)三維結(jié)構(gòu)和生物活性的復(fù)合體。

【技術(shù)特征摘要】

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：朱家愷，劉小林，朱慶棠，勞鎮(zhèn)國(guó)，許揚(yáng)濱，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：中山大學(xué)附屬第一醫(yī)院，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：81[中國(guó)|廣州]