实验室培养的神经促进损伤后的神经再生
宾夕法尼亚大学医学院的研究人员设计了可移植的活神经组织，在动物模型中鼓励和引导再生。研究结果于本月发表于组织工程．
大约有30万美国人患有周边疾病神经每年都会受伤，在很多情况下会导致运动功能和感觉功能的永久性丧失，或者两者都有。据神经外科医生说，这些损伤是创伤或手术的常见后果，但没有足够的修复手段。外科医生尤其需要改进哄孩子的方法神经纤维被称为轴突在主要神经损伤处重新生长以连接健康的目标，例如肌肉或皮肤。
“我们已经创建了一个三维神经网络，一个活的导管在培养中，它可以被移植到一个受伤的部位，”资深作者道格拉斯h史密斯解释说，医学博士，神经外科教授，中心主任脑损伤和修斯在宾夕法尼亚大学。史密斯和他的同事们已经成功地培育、移植和整合了轴突束，这些轴突束作为连接宿主组织的‘跳线’，以连接受损的神经部分。”
在此之前，史密斯和他的同事将大鼠背根神经节(脊髓外的神经簇)的神经元放在充满营养的塑料板上，从而“拉伸”出轴突。轴突从每个板上的神经元中生长出来，并与另一个板上的神经元相连。然后，在精确的计算机控制电机系统的帮助下，这些钢板在几天内慢慢地被拉开。
这些神经在7天内被拉长到1厘米以上，之后它们被嵌入蛋白质矩阵(含有生长因子)，卷成一根管子，然后移植到从老鼠身上切除的一段神经上。
“这就产生了我们所说的‘神经组织结构’，”史密斯说。“我们设计了一个圆柱体，看起来类似于纵向排列的神经轴突在它被损坏之前。长束的轴突跨越了两个神经元群体，这些神经元的轴突可以向两个方向生长——向彼此生长，也可以向两侧的宿主组织生长。
该结构被移植到被切除的大鼠坐骨神经片段的桥接。移植后16周，结构体仍然保持移植前的形状，在结构体的末端有存活的移植神经元被轴突束跨越。
值得注意的是，宿主轴突似乎把移植的轴突作为一个活的支架，在损伤处再生。作者发现宿主和移植物的轴突在移植区域内相互缠绕，提示了一种轴突介导的轴突再生的新形式。“再生的轴突在移植桥上生长，并与移植的轴突完全缠绕在一起，”史密斯说
移植区域的轴突显示广泛的髓鞘化，周围有脂肪层。更重要的是，移植物神经元的轴突延伸出移植区域的边缘，深入宿主神经。值得注意的是，这些结构在没有使用免疫抑制药物的情况下存活和整合，挑战了周围神经系统免疫耐受的传统智慧。
研究人员怀疑，活的神经组织结构促进了远离损伤部位的神经鞘中支持细胞的存活。这些细胞能进一步引导再生并提供神经的整体结构。
“这可能是一种促进神经再生的新方法，这在以前可能是不可能的，”史密斯实验室的博士后、共同第一作者D. Kacy Cullen博士说。“这是一场与时间的赛跑——如果神经再生太慢，就像严重受伤的情况一样，四肢的支持细胞会退化，使完全修复变得迟钝。”因为我们活的轴突结构实际上是生长在宿主神经鞘中，它们可能会‘照看’这些支持细胞，给宿主更多的时间来再生。”
