段 皓

(哈爾濱工業(yè)大學材料科學與工程學院，黑龍江 哈爾濱 150000)

0 引言

隨著社會的進步和人民生活水平的提高，因為外傷而導致的神經系統(tǒng)損傷日益增多，而解決神經損傷缺損最經典的方法即自體神經的縫合雖然十分精細，但這種方法仍存在著吻合口瘢痕、運動感覺神經軸突錯位生長等問題。患者手術部位恢復不理想，同時對營養(yǎng)供區(qū)也產生了不良的影響。異體神經移植也運用于臨床之中，但是由于存在排異反應，病人術后的生活狀況很不理想。更重要的是，由于機體的排異反應，這些神經的成活率很低。長期以來，神經移植一直是醫(yī)學上一個難以攻克的難關，而對于粗大、長距離的神經移植我們更是無計可施。

近年來，醫(yī)學工作者一直在研究神經橋接的替代物。在20世紀70年代后期，神經導管開始了臨床應用。所謂神經導管是一種非神經來源的生物或人工合成管道，它們在橋接于神經斷端間起到一定的醫(yī)學作用，具有特定三維結構，同時也有生物活性，可以引導軸突再生、避免外生和形成神經瘤、防止結締組織浸潤形成瘢痕，同時還能夠黏附支持細胞，從而起到了引到和促進神經再生的目的。而神經導管橋接修復術就是一種運用神經導管修復神經損傷的手術方式。

理想的神經導管具有以下的特性，這些在神經導管材料的選擇中占據了很重要的低位:

①導管應該具有良好的降解性，在神經恢復的過程中可以降解，同時降解產物對人體無害。

②導管材料具有良好的組織相容性，不與身體發(fā)生排異反應。

而殼聚糖是一種天然多糖，是一種良好的修復材料，可以在體內降解為單糖，對神經細胞基本無毒害作用。其優(yōu)點如下:

①降解速度可調節(jié)。

②可被加工成管。

③來源豐富，有著良好的生物相容性。

④能夠促進內皮細胞生長并且抑制成纖維細胞的生長。

⑤為再生的軸突提供營養(yǎng)。

本文將介紹醫(yī)學實驗中殼聚糖神經導管或者具有殼聚糖涂層的神經導管的應用，論證殼聚糖神經導管在臨床醫(yī)學應用的可行性，并對殼聚糖神經導管的未來進行預測。

1 醫(yī)學實驗中的殼聚糖神經導管

作為唯一的高等動物，人的神經系統(tǒng)極其復雜。

通過研究殼聚糖神經導管在比較低等的動物，如老鼠、兔子體內的應用，來檢驗殼聚糖神經導管的性能，同時為未來殼聚糖神經導管應用到人體內提供一個實驗平臺。

1.1 以老鼠為載體的醫(yī)學實驗

肖海軍［1］等人以大鼠為研究對象，他們將60只大鼠隨機分為3組，每組20只。切斷大鼠坐骨神經直接端端吻合，對照組在神經吻合口處不作任何處理，另外2組分別用DIKFILM膜、羧甲基殼聚糖－羧甲基纖維素膜包裹神經吻合口遠近端各1cm，并在薄膜中間縫合數(shù)針，形成一個封閉的導管。

術后12周觀察神經再生和神經周圍粘連形成情況，發(fā)現(xiàn)羧甲基殼聚糖－羧甲基纖維素膜組和DIKFILM膜組神經吻合口周圍的粘連程度顯著少于對照組，而且肢體功能恢復比對照組快。術后12周內3組大鼠手術肢體神經傳導速度及動作電位波幅為增加趨勢;羧甲基殼聚糖－羧甲基纖維素膜組和DIKFILM膜組神經傳導速度較對照組快，動作電位波幅較對照組高。

故得出了以下結論:羧甲基殼聚糖－羧甲基纖維素膜能促進神經纖維的再生。

魏欣［2］等人將24只雄性大鼠隨機分為4組，每組6只，并分別進行處理。各組手術完畢后縫合皮膚，分籠飼養(yǎng)。通過在光鏡下觀察可見再生神經纖維與再生血管豐富。而與正常神經纖維相比，新出現(xiàn)的有髓神經纖維形態(tài)正常，但大小較小。

到術后12周時，各組導管有不同程度的降解吸收。我們由此得出結論:幾丁糖－膠原復合膜可以成為組織工程人工神經的良好載體。

張皚峰［3］等用大鼠為實驗材料，造成神經缺損后，以殼聚糖導管作橋梁橋接神經兩斷端，以假手術組和單純損傷組各10只分別為陽性和陰性對照，術后通過肉眼觀察和神經微絲(NF)、乙酰膽堿酯酶(AChE)免疫組織化學染色方法對損傷神經局部及遠端靶肌肉運動終板組織進行顯微組織觀察。

該實驗證明結合殼聚糖導管能夠促進神經的再生以及神經和遠端肌肉的突觸的聯(lián)系。因而可以促進受損傷部位的恢復。因此，殼聚糖神經導管具有臨床研究和應用價值。

1.2 以兔子為載體的醫(yī)學實驗

劉小華［4］等人以成年家兔作為研究對象，選定成年家兔12只，單籠飼養(yǎng)，分為4組，每組3只，用作不同時間點的研究對象。

實驗當日麻醉成功后，在每只家兔備毛區(qū)對稱地皮下植入4根自制殼聚糖神經導管。皮下植入后，在大腿肌肉注射青霉素，放回籠中飼養(yǎng)，觀察家兔一般情況，術后10d拆線;術后第1、2、4、12周取材，觀察導管及其周圍組織大體情況，測量每組12根導管長度并求其平均值;對所取材料處理;然后400倍光鏡下觀察材料與周圍組織情況。

實驗結果:皮下植入術后家兔一般情況各實驗家兔背部皮下植入術后，植入處高出皮面，精神、食欲良好，活動尚可。術后第2～3天手術區(qū)出現(xiàn)輕微紅腫，第4～5天消退。

術后10d拆線，切口愈合良好，未發(fā)現(xiàn)紅腫、膿性分泌物等情況。隨著時間的推移，殼聚糖神經導管逐漸變小，和周圍組織結合緊密，尤其是植4周后變化明顯，說明神經導管與周圍組織逐漸發(fā)生有機結合并降解。

2 殼聚糖神經導管在生物體內的恢復方式

2.1 單純甲殼素導管修復周圍神經損傷

Ishikawa［5］等應用殼聚糖神經導管作為神經橋接大鼠坐骨神經缺損。通過長時間的觀察，殼聚糖神經導管大部分降解吸收，再生神經功能較好。

Patel等［6］也用新的功能評價方法證實殼聚糖神經導管可以促進神經形態(tài)和神經功能兩個方面的恢復，具有很強的臨床醫(yī)用價值。

2.2 殼聚糖神經導管與其他手段復合修復周圍神經損傷

殼聚糖神經導管中可以填充種子細胞、促進神經生長的基質以及營養(yǎng)基質，這些可以促進神經形態(tài)和功能的恢復，同時由于其良好的生物降解移性，還應成為治療性藥物的控釋載體［7］。

導管內微環(huán)境的構建包括兩個方面:第一是指基質的填充?；|多用膠原凝膠，蛋白和糖胺聚糖所構成，為神經導管提供營養(yǎng)和生長環(huán)境;第二是指外源性神經營養(yǎng)因子和促神經再生物質的控制釋放，外源性營養(yǎng)因子和促神經再生物質包括，腦源神經生長因子、成纖維生長因子、睫狀神經生長因子等，主要是促進神經的生長，起到輔助的作用。

表面修飾法:是指通過在材料表面固定一些生物基質或者是生長因子而提高材料的生物相容性，以促進神經再生。近年來有實驗證實，支架表面經處理后(主要是膠原基質、層粘連蛋白、纖維連接蛋白和細胞外基質凝膠裱襯修飾)，可以促進細胞黏附、遷移、生長及分泌大量細胞外基質。同時人們發(fā)現(xiàn)導管的表面修飾對神經再生有重要影響，主要包括內部支架的建立和外部多孔狀結構的構建。適宜的內外部結構可以促進細胞分化和神經細胞的再生，增加細胞親和力，支持細胞黏附。

3 總結與展望

綜上，單純的殼聚糖神經導管可以減少肌體損傷組織的纖維組織形成、減少瘀痕的形成、促進肌體組織的恢復以及促進新血管的形成的特點，殼聚糖神經導管不僅能夠能夠有效的促進內部神經愈合并且保持很小的組織粘連，同時還能使得組織器官的功能得到部分恢復。同時，我們可以在殼聚糖神經導管的內外表面添加附加劑或者將殼聚糖以附加劑的形式添加到其他物質做成的神經導管上，會使周圍細胞更快速的生長同時也可以促進神經功能的恢復。至于有什么添加劑可以使得神經能夠得到更全面的恢復從而使得細胞組織功能恢復，以及如何通過殼聚糖神經導管使得集體組織功能完全恢復則是我們下一階段的目標。

［1］肖海軍，侯春林，薛鋒.羧甲基殼聚糖——羧甲基纖維素膜對周圍神經粘連形成及再生能力的影響［J］.中國組織工程研究與臨床康復，2009，13(34):6680－6684.

［2］魏欣，勞杰，顧玉東.幾丁糖－膠原復合膜促進周圍神經再生的實驗研究［J］.上海醫(yī)學，2001，24(9):534－537.

［3］張皚峰，蘇增艷，楊朝陽，等.移植殼聚糖導管修復大鼠坐骨神經缺損［J］.神經解剖學雜志，2010，26(5).

［4］劉小華，邱偉，李舒梅，等.低蛋白殼聚糖神經導管組織相容性的實驗研究［J］.實用醫(yī)學雜志，2011，27(8):1359－1361.

［5］Ishikawa N.Suzuki Y，Ohta M，et a1.Peripheral nerver regeneration through the space formed by a chitosan gel sponge［J］.J Biomed Mater Res A，2007，83(1):33 －40.

［6］PateI M.Vandevord PJ，MaRhew H，et a1.Video－gait analysis of functional recovery of nerve repaired with chitosan nerve guides［J］.Tissue Eng，2006，12(11):3189 －3199.

［7］He Q，Aao Q.Wang AJ，et al.In Vitro Cytotoxicity and Protein Drug Release Properties of Chitosan/Heparin Mlcrospheres［J］.清華大學學報:自然科學英文版，2007，12(4):361，365.