研究人员显示组织工程的价值,以修复主要周围神经损伤

周围神经损伤(Peripheral nerve injury, PNI)是外伤的常见后果,由外力或暴力行为造成的创伤,如车祸、枪击甚至手术。在那些需要手术重建的损伤中,结果可能导致部分或完全的神经功能丧失和生活质量的降低。但是,宾夕法尼亚医学院的研究人员已经展示了一种利用组织工程神经移植(TENGs)在动物模型上再生长距离神经连接的新方法。他们的研究成果于本月早些时候在巴哈马群岛天堂岛亚特兰蒂斯度假村举行的美国周围神经学会(ASPN)年会上公布。

神经细胞或神经元通过生长轴突,长纤维突起来连接神经元并形成身体的信号传输和通信结构。虽然新的神经元诞生,但连接它们的长轴电缆不会在长距离中有效再生,但它们是正常功能所必需的。研究人员已经工作了几十年来哄骗损坏的轴突,以获得足够的轴突,以获得足够的轴长来成长到正确的地方。

“尽管研究和外科技术进步,外围的治疗伤害仍然具有挑战性,“宾夕法尼亚大学佩尔曼医学院神经外科助理教授的D. Kacy Cullen说。”我们的结果首次证明了经历损失外周神经功能的患者的承诺手术或创伤伤害的结果,包括军队成员经历的伤害。“

Tengs是由跨越神经元的长轴突束组成的实验室生长的神经组织。生成龄的能力是基于由Douglas H. Smith,MD,罗伯特A.罗伯特A. Groff教授的轴突“拉伸生长”的机制基于神经外科的教学和研究教学和脑伤记中心主任。这些组织在结构中不仅与内源神经相似,而且适用于从自定义生物反应器中移除后移植。

目前没有能够始终促进各种神经病变的轴突再生的市售神经移植物,通常被认为是神经段5厘米或更长时间的损失。在两个新的研究之一中,宾馆团队展示了Tengs在猪的腿部腿上沿五个厘米神经病变驾驶轴突再生的成功(在10个受试者中有10个)。生活龄在手术上覆盖桥梁缺少神经细分,并被证明可以加速轴突的再生,允许轴突在五周内穿过移植物。在三个月内,大部分轴突已经将移植物越过叶片与病变相对的神经结构。患者肌肉重新治疗通过滕修复后七个月令人兴奋的蹄子抽搐,并在修复后九个月到11个月,肌肉电活动和肌肉力产生稳定增加。再生神经的显微镜检查揭示了桥接病变区的高密度的再生轴突,并进展修复神经的长度,以支配目标肌肉。

在一个单独的研究中,Cullen,史密斯和同事能够展示龄的活神经元的价值,以维持退化神经段的促进能力,甚至更长。受伤后,随着时间的推移,神经的潜在再生能力会减弱,所以Cullen和他的团队希望TENGs能够“照顾”支持细胞——被称为雪旺细胞(SCs)——这是促进超长距离的必要条件。该团队能够在慢性轴突的大鼠模型中植入生活腾神经元 - 模仿远离原发性神经损伤的神经细分状态,这在轴突的许多月内没有看到轴承的轴承 - 延长轴生成的神经能力。

SCs最初假设为促再生对齐,维持了2至4周。然而,在对照组(未接受TENGs)中,这种促再生结构逐渐消失,在6 - 8周时出现明显的退行性变,16周时SC完全没有对齐。相反,在接受TENGs的动物中,观察到存活的移植物神经元,以及移植物轴突穿透神经和与宿主SCs的相互作用。TENG治疗后,可再生的宿主SCs维持在轴突切开术后至少16周,这表明存活的轴突结构有希望维持远端神经段的再生能力。

该团队目前正在评估他们独特的基于组织工程的桥接策略和他们的保姆策略在猪的一个更具有挑战性的周围神经损伤模型中的能力。最终,宾大研究团队确信这种联合治疗方法可以在目前无法治疗的情况下提供功能恢复为患者提供完整的肢体功能和感觉,提高患者的生活质量。

这些研究是与密歇根州卡拉马祖的Axonia医疗公司合作完成的,由Axonia医疗公司和武装部队再生医学研究所共同资助。

Axonia Medical由史密斯博士通过PCI Ventures的Upstart计划成立,这是一个致力于支持Penn社区内的技术商业化的虚拟孵化器。自2010年以来,Upstart曾与100多个教师和工作人员合作,以基于所选择的发明和创新技术来形成和推出新公司。PCI Ventures是宾夕法尼亚大学商业化组织的宾夕法尼亚州创新中心(PCI)的一部分。

Drs。史密斯和卡伦是Axonia的多项专利的发明者,他们持有该公司的股权,并可能从中获得经济利益。他们还得到了来自Axonia的赞助研究资金。


进一步探索

实验室生长神经促进伤后的神经再生

引用:研究人员展示了组织工程的价值,修复了主要周围神经伤害(2015年,2月1日)从HTTPS://MedicalXpress.com/news/2015-02-tissue-engering-Major-peripheral-nerve-injuries.html.
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