异体神经移植的研究进展

1 / 7异体神经移植的研究进展【关键词】 异体神经 移植 免疫细胞 在神经移植中，由于自体神经及其替代物均具有不同程度的缺陷，目前在周围神经移植领域，同种异体神经移植是该领域的研究热点。异体神经取材广泛、方便，可用于长段神经缺损的移植。但是新鲜异体神经移植后会因免疫排斥反应导致失败，为了减轻免疫排斥反应，人们进行了相关研究，现综述如下。 1 免疫学研究 移植的核心问题是主要组织相容性复合体(MHC)，MHC 的表达产物主要存在于细胞膜表面，其构成了多种细胞的膜抗原，这是产生移植免疫的主要原因1 。 雪旺细胞 经研究发现，周围神经组织相容性复合体的表达产物主要存在于雪旺细胞表面，构成了雪旺细胞的膜抗原，这是产生移植免疫排斥的主要原因。此点，Sanders等在 1954 年就提出了雪旺细胞是宿主免疫排斥反应的主要标靶，体外和体内实验研究证实了雪旺细胞的表面携带MHC?。 雪旺细胞可分泌多种神经营养因子，同时还产生 ECG 和细胞粘附因子，对促进周围神经的生长发育和再生起着至关重要的作用2 。自体骨髓间充质干细胞(MSCs)可在体2 / 7内诱导分化为雪旺细胞并具有其功能3 。通过动物实验诱导 MSCs 分化为雪旺细胞应用于神经移植中，取得了良好效果4 。Hadlock 等5发现单层雪旺细胞覆盖移植物对大鼠坐骨神经损伤后功能的恢复优于无雪旺细胞覆盖。 关于雪旺细胞在移植中的相关问题还需进一步研究。 巨噬细胞 巨噬细胞细胞质丰富，功能活跃时内含许多颗粒或空泡，具有变形运动和吞噬能力，是机体重要的免疫细胞，具有抗感染及免疫调节作用。机体局部创伤后，体液中的单核细胞在多种炎症介质的趋化下转化为巨噬细胞，浸润于损伤局部，吞噬溃变的髓鞘，同时释放胰岛素样生长因子及血小板源性生长因子(PDGF)等多种生物活性因子，而且表达主要组织相容性复合体抗原等，清除周围神经再生“屏障” ，刺激雪旺细胞分裂、成熟，释放神经营养因子，对神经再生有促进作用6 。也有研究证明巨噬细胞与神经损伤后炎症反应有关，但认为巨噬细胞抑制神经再生7 。 2 降低免疫排斥方法的研究 冷冻法 研究表明，冷冻法保存的异体神经其主要组织相容性复合物的阳性表达和淋巴细胞浸润降低，从而降低了其免疫原性。国外有学者早在 1992 年就研究了冷冻后的异体坐骨神经在神经移植中的作用，并发现移植后的神经功能恢复与自体神经无明显差异。Hare 等8通过动物实3 / 7验发现短期冷冻保存的异体神经不能降低神经抗原性，移植效果差。关于异体神经冷冻保存的温度和时间，有学者报道在196下保存 3 周的异体神经在神经移植中免疫排斥反应最小。国内有学者以 15二甲基亚砜为低温保护剂，对 SD 大鼠坐骨神经进行4570 冷冻处理，-196液氮保存后观察神经超微结构，结果显示在同等超深低温保存的条件下，不同冷冻处理温度对神经组织损伤表现不同，50是最佳温度值。Fox 等9的试验证实对异体神经分别冷存 1、4、7 周，时间越长细胞免疫反应越轻，对保存 7 周的神经，其免疫排斥反应接近缺失，同时冷冻时间的延长不影响神经的再生。 但也有研究发现冷冻法破坏了细胞膜，形成了细胞崩解碎片，消弱了纤维的长入及轴突的再生，由于不能够消除细胞碎片，仍会发生免疫反应，常致神经移植段瘢痕化。 酒精法 乙醇可破坏雪旺细胞的三级结构而致蛋白变性，但基底膜不受破坏，有利于来自远端的神经趋化因子沿着神经膜管向近端扩张。Hirasaw 等将准备移植的异体神经在70的酒精中浸泡 8 h，移植后神经再生效果良好。但有学者发现经乙醇处理后的神经，雪旺细胞不能释放 NTF 和粘附因子，只能提供机械支架，影响了神经再生效果。 化学法 在同种异体神经移植中，与免疫排斥反应有关4 / 7的是雪旺细胞和髓鞘存在的主要组织相容性复合体。其中雪旺细胞与免疫排斥关系密切。为降低同种异体神经的抗原性，减轻移植后的免疫排斥反应，人们研究发现，化学萃取法是一种较为理想的方法，该方法具有以下优点1012：有效地清除细胞、髓鞘及崩解碎片。保留了雪旺细胞基底板层。 Dument 等13应用溶血性磷脂胆碱等化学消毒剂获得脱细胞异体神经，然后将雪旺细胞注入脱细胞神经中，制备再细胞化神经移植物。国内众多学者在此法的基础上，将异体的预变性神经和正常神经经溶血卵磷脂裂解处理后用于神经移植，得到了良好的效果。Sondell 等14应用脱氧胆酸钠和 TritonX?100 处理鼠坐骨神经，可以清除所有细胞和髓鞘及其崩解碎片，同时保持了 SCBL 的完整。衷鸿宾等15在 Sondell 方法的基础上，发展了大型哺乳类动物周围神经化学处理方法，获得粗大和长段去细胞移植物，为向临床过渡打下了基础。但后来研究发现，Sondell 法萃取异体神经在不同程度上破坏了神经基底膜管及细胞外基质结构，影响神经的再生，Hudson 等10，11综合应用 TritonX?200、SB?16 和 SB?20 处理异体神经，较好地去除了免疫物质，避免了组织从去污剂到蒸馏水的急骤转变，减轻了 Sondell 法对神经基底膜的损害，保存了较完整的神经结构。有研究综合运用5 / 7TritonX?100、SB?16 和 SB?10 或综合应用TritonX?200、SB?16 和 SB?10 萃取异体神经，均较好的解决了宿主免疫排斥问题，同时提供了较理想的促神经再生能力16，17 。为更好的解决异体神经的免疫排斥反应，联合运用冻融法和改良化学法制备去细胞同种异体神经，明显降低了同种异体神经的抗原性，无明显排斥反应，其原理是冻融法处理后的神经其雪旺细胞和髓鞘已被去除，免疫原性已经降低，但基底膜完整，同时该法避免了神经在蒸馏水长时间浸泡引起的基底膜破坏，同时利用较温和的去污剂进一步降低了异体神经的免疫原性，并最大限度的保留了基膜管成分18 。 3 展望 去细胞异体神经是新型生物组织工程材料，随着对脱细胞神经移植的研究，其处理方法越趋完善，优化法或冻融联合优化法解决了宿主免疫排斥问题，同时具备促进神经再生能力，但对于其抗免疫排斥和促神经再生能力的长期性及修复长段神经缺损等问题还有待进一步研究，同时目前的研究还未应用于大型哺乳类动物及临床，下一步应研究制备浓度的选择及临床应用。随着对周围神经基础理论的深入研究和生物工程技术的进一步发展，异体神经移植最终可以代替自体神经应用于神经缺损的临床治疗。 6 / 77 Popovich PG, Guan Z, Wei P,et of hematogenous macrophages promotes partial mindlimb recovery and neuroanatomical repair after experimental spinal cord injury.Exp Neurol,1999,158:351?365. 8 Hare GM, Evan PJ. Phenotypic analysis of migrant efferent lymphocytes after implantation of cold preserved peripheral nerve allograftsJ. Neuroimmunology, 1995,56(1):9?16. 9 Fox IK, Jaramillo A, Hunter DA. Prolonged cold?preservation of nerve allograftsJ. Muscle Nerve,XX,31(1):59?69. 10 Hudson TW, Liu SY, Schmidt CE. Engineering an improved acellular nerve graft via optimized chemical processingJ. Tissue Eng,XX,10(9?10):1346?1358. 11 Hudson TW, Zawko S, Deister C,et al. Optimized acellular nerve graft is immunologically tolerated and supports regenerationJ. Tissue Eng,XX,10(11?12):1641?1651. Hong BZ, Shu XH, Ying X. Chemical 7 / 7extraction of human acell