几丁聚糖在外周神经功能重建中的作用

 作者：孙振波 温翔鹰 徐效义 崔久嵬 李薇 王

【关键词】 神经损伤;几丁聚糖;生物降解;高分子材料

　神经损伤是老年患者常见疾病，往往导致患者感觉功能障碍和活动受限，甚至丧失劳动能力。因此，提高神经修复重建速度、加速组织再生、促进功能恢复，是老年医学研究的重要课题〔1，2〕。本研究应用抗炎、促进生长的天然高分子几丁聚糖与可吸收的己内酯/丙交酯(PLCL)复合薄膜为引导神经再生的中空管道，桥接神经两断端，神经元即可通过管腔再生，达到受损组织修复的目的。

　　1材料与方法

　　1.1制备方法PLCL(分子量10万)按照8 wt%溶解于氯仿中。将溶液置于冰水浴、高速剪切乳化下，逐滴加入几丁聚糖(分子量4500，脱乙酰度99%)乙酸溶液，使几丁聚糖在PLCL中均匀分布，使几丁聚糖与PLCL质量比分别为1∶1、1∶5和1∶10。用流涎法制备薄膜，真空干燥48 h，除去残存溶剂，得到厚度为10~20 μm薄膜。裁成大小适中的薄片，环氧乙烷消毒，干燥处保存备用。

　　1.2分析测试方法电镜观察几丁聚糖-PLCL薄膜表面形貌。水接触角检测各比例几丁聚糖-PLCL薄膜材料表面亲疏水性质。在室温、拉伸速率为5 mm/min条件下，测定材料抗拉伸性能。应用MTT法分析几丁聚糖-PLCL和PLCL对L929小鼠成纤维细胞的毒性，评价材料的细胞相容性。

　　1.3动物实验27只SD大鼠(体重200~250 g)随机分成3组，每组9只。麻醉下游离右下肢坐骨神经，制造5 mm神经缺损。对照组神经断端缝合后直接放回肌间隙;实验组分别用几丁聚糖-PLCL和PLCL薄膜包裹缝合神经断端。术后2、4和8 w游离大鼠右侧坐骨神经，观察大体形态，并行组织学检查，电生理仪测定神经动作电位的振幅(CMAP)及传导速度(MNCV)。

　2结果与讨论

　　PLCL薄膜表面光滑平整，几丁聚糖-PLCL薄膜呈相分离，水相的壳聚糖表面均匀分布大小不一的孔隙，直径为2~5 mm。空隙是由于乙酸和水沸点差异、挥发速度不同造成的。有机相的PLCL表面平整、均匀。几丁聚糖是水溶性高分子，因此，随着几丁聚糖浓度的增加，薄膜接触角逐渐减小，即复合薄膜亲水性增强。由于几丁聚糖与PLCL存在相分离，呈现多孔状，几丁聚糖-PLCL薄膜的拉伸强度低于PLCL。几丁聚糖含量越多，拉伸强度下降越显著。上述结果说明：由于几丁聚糖的理化性质以及复合薄膜相分离，几丁聚糖的掺入对提高PLCL的力学性能无裨益。应用MTT方法检测材料生物相容性。实验表明PLCL具有轻微的细胞毒性，这是因为PLCL材料残留少量催化剂和产生酸性降解产物。几丁聚糖薄膜无细胞毒性，随着几丁聚糖含量的增加，活细胞逐渐增多，表明几丁聚糖具有促进细胞增殖作用，其降解产物呈碱性，能够中和PLCL的酸性降解产物。故几丁聚糖-PLCL薄膜对细胞促进生长作用优于PLCL。实验动物大体形态学观察显示，术后3组术侧足趾感觉及运动功能均丧失。2 w时各组动物术侧踝部均出现溃疡，几丁聚糖-PLCL组和PLCL 组吻合口周围见少量瘢痕样组织，神经活动度好。对照组吻合口周围可见大量瘢痕样组织包裹、压迫神经，神经活动度差。4 w时，几丁聚糖-PLCL组神经断端复合薄膜已部分降解，而PLCL组仍然可见完整的薄膜材料。几丁聚糖-PLCL组和PLCL 组吻合口处溃疡均愈合，针刺足底有较迟钝的展爪动作，对照组溃疡未见明显好转。几丁聚糖-PLCL组和PLCL组针刺足底有较迟钝的展爪动作，8 w时针刺反应灵敏，提示足趾的感觉运动已有恢复。组织学观察显示，几丁聚糖-PLCL组术后2 w内在神经缝合口处有残留，至术后8 w则已被完全吸收。神经与周围组织分界较清楚，周围结缔组织侵入不多，神经外膜光滑。两组通过吻　合口的再生纤维较直，排列较整齐，神经内无明显结缔组织增生。对照组的神经外膜较厚，缝合口处结缔组织增生明显，侵入并压迫神经造成缝合口部位较窄，导致神经再生纤维通过障碍。电生理检测神经传导速度、诱发电位波幅的恢复程度对照组低于几丁聚糖-PLCL组和PLCL 组，见表1。可见壳多糖具有加快神经愈合和修复的作用，可用于老年患者神经损伤治疗。促进神经功能重建。表1术后8 w神经电生理各组测定结果比较几丁聚糖-PLCL薄膜呈相分离，几丁聚糖相表面形貌呈多孔状，几丁聚糖能够增加PLCL的亲水性，但是使PLCL力学性能下降，测定几丁聚糖-PLCL薄膜细胞毒性低于PLCL薄膜。动物实验表明，几丁聚糖-PLCL薄膜提高材料的亲水性，不会引起组织损伤;保护修复的神经组织，防止黏连的形成;不干扰组织正常的愈合进程，能在局部存留足够长的时间充分发挥屏障作用，完成修复作用后可以完全降解吸收，可以作为神经损伤修复材料。

【参考文献】
　1汪玉良，夏亚一，王栓科，等.预防趾屈肌腱黏连的实验研究〔J〕.中华显微外科杂志，2004;4：288-9.

　　2夏长所，洪光祥，李红，等.几丁糖对肌腱腱鞘和腱外膜以及腱内膜细胞增殖和胶原产生的影响〔J〕.中华显微外科杂志，2005;2：154-6.