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目的:本研究旨在探讨体外构建组织工程脊髓的方法和移植治疗大鼠脊髓半切块状损伤的疗效。方法:1.在多聚赖氨酸包被的聚乳酸-羟基乙酸(PLGA)支架上种植鼠胚胎神经干细胞(NSCs),然后加入脑源性神经营养因子(BDNF)诱导其向神经元分化,用倒置相差显微镜和扫描电镜观察NSCs在PLGA支架上的生长和分化行为,应用免疫组织化学鉴定PLGA支架上培养的细胞。2.NSCs种植在A(孔径:200~300μm)和B(孔径:400~500μm)两种不同孔径的PLGA支架上培养5天,体外构建出A和B两种组织工程脊髓。取成年SD大鼠35只,制作脊髓(T10)右半切4mm长块状缺损模型,随机分成5组:实验A组损伤区移植组织工程脊髓A;实验B组移植组织工程脊髓B;对照C组移植NSCs;对照D组移植PLGA支架(孔径:200~300μm);对照E组未移植。移植治疗12周,每周均行BBB肢体运动功能评分。伤后第12周行辣根过氧化物酶(HRP)神经逆行示踪评价脊髓传导束的恢复程度,并取损伤处脊髓组织行神经轴索免疫组织化学染色和Weil改良法髓鞘染色,观察损伤区形态结构的修复。结果:倒置相差显微镜和扫描电镜观察结果显示:NSCs克隆球充满PLGA支架孔隙,其形状近似孔隙的不规则几何形状;诱导分化后,大量NSCs长出的神经突触跨越支架孔隙的三维微观结构,布满支架的表面和孔隙,并彼此建立了突触联系。诱导分化前后免疫组织化学鉴定分别为巢蛋白和微管相关蛋白2抗体阳性,说明诱导分化前是NSCs,诱导分化后有神经元形成。BBB评分结果显示:伤后2~12w实验组的BBB运动功能评分均较各对照组明显提高(P<0.05),且实验B组又高于实验A组(P<0.05),对照C组和对照D组评分无显著差异(P>0.05),对照E组评分最低(P<0.05)。HRP神经逆行示踪显示:两实验组脑组织中均可见到较多的HRP标记阳性神经元,且实验B组又多于实验A组,而对照C组和对照D组仅见少量HRP阳性神经元,对照E组没有见到HRP阳性神经元。免疫组织化学染色和Weil改良法髓鞘染色显示:两实验组移植区NF阳性神经元和GAP-43阳性神经轴索数量较多,而对照C组和对照D组极少,对照E组没有发现阳性神经元和神经轴索;两实验组神经轴索和髓鞘的再生较明显,且实验B组的形态结构修复优于实验A组,而对照C组和对照D组神经轴索和髓鞘的再生不明显,仍留下不同程度的缺损,对照E组未见神经轴索和髓鞘的再生,留下巨大缺损。结论:PLGA支架支持NSCs的生长和分化,其微观结构调节并规范了NSCs生长和迁移的方向,而BDNF调控了NSCs的定向分化方向,我们可以利用该支架的微观结构和细胞因子适度调控NSCs在PLGA支架上的生长和分化以构建组织工程脊髓;组织工程脊髓移植促进了半切块状损伤脊髓的形态结构修复和功能恢复,疗效明显优于单纯的NSCs移植和PLGA支架移植;组织工程脊髓的细胞支架孔径影响其治疗效果,孔径在200~300μm范围要优于400~500μm范围。