一种用于修复脊髓损伤的具有趋化内源性细胞迁移、促进内源性细胞存活和分化，以及具后神经保护作用的新型生物活性支架。利用蚕茧中提取的天然丝蛋白作为媒介，利用冷冻干燥技术和乙醇交联剂使神经营养因子-3(NT-3)、维甲酸(RA)和丝蛋白晶形转变，交联固定在三维明胶海绵支架中。本发明专利技术提供的具有趋化功能的生物活性支架，可以在移植到脊髓后较长时间释放趋化因子吸引内源性细胞迁移到损伤/移植区，释放具有神经保护作用的营养因子，改善微环境，达到吸引内源性细胞施实自我修复脊髓损伤的目的。
【技术实现步骤摘要】
【专利说明】 所属
本专利技术专利涉及一种用于修复脊髓损伤的支架材料，尤其是能够吸引内源性细胞 迀移、促进内源性细胞存活和分化的生物活性支架。
技术介绍
目前，公知的用于修复脊髓损伤的支架是由支架和外源性细胞组成的。主要是通 过外源性细胞移植到受损伤处来达到替换丢失神经元和治疗脊髓损伤的效果，而支架仅仅 是作为一种支撑细胞附着的载体。但是，临床应用过程中，外源性细胞的移植面临着来源、 伦理和免疫排斥等重重困难，这使得脊髓损伤的外源性细胞移植治疗受到了极大的限制。 因此，找到一种有效的方式即可规避细胞移植的细胞来源性问题，又能满足脊髓损伤/移 植区对内源性细胞迀移、存活、分化和提供营养活性因子的需求是关键。 细胞的靶向迀移及其机制，一直是科学家们关注的焦点。目前的研宄主要集中 于外源性细胞体内移植之后的定向迀移。将能够刺激细胞迀移的趋化因子注射到病变部 位，能够将移植的外源性细胞特异性吸引迀移过来，并能呈现治疗和替换的效果。常用的 趋化因子包括单核细胞趋化蛋白-I(MCP-I)和基质细胞源性因子-I(SDF-I)等。近年来，利用具有神经保护作用的营养因子作为趋化因子， 也展现出很好的趋化效果，同时这些因子还具有营养细胞和改善脊髓损伤微环境的作用， 如神经营养素-3 (NT-3)等。 维甲酸（RA)是维生素A(Vit.A)的一种代谢产物。动物自身不能合成Vit.A，必 须从植物中以胡萝卜素的形式和在动物中以视黄酸等形式摄取。RA在神经发育中扮演着 主要角色。研宄表明，RA能够诱导不同种类的特殊细胞用于移植治疗。本课题组前期研 宄发现，在体外，利用RA诱导骨髓间充质干细胞（MSCs)向神经组织细胞方向分化，提高相 关受体mRNA表达水平。在体内，经过RA诱导的MSCs在NT-3和督脉电针的协同作用下，具有向神经元方 向分化的能力。因此，RA在神经组织细 胞的诱导和分化中有着关键性的作用。目前在国内、外，一种自身具有生物活性并能够趋化内源性细胞迀移到脊髓损伤/ 移植处的支架材料仍未见报道。为此，我们设想构建一种具有趋化内源性细胞迀移功能的 生物活性支架。拟将这种具有趋化活性支架移植入脊髓损伤处，调动内源性细胞迀移到损 伤/移植处实施自我修复脊髓损伤。本专利技术的目的是想克服现有临床上治疗脊髓损伤的技 术和方法上的不足，应用我们构建的具有趋化性能的生物活性支架为内源性细胞修复脊髓 损伤提供崭新的思路和方法。
技术实现思路
为了克服现有的生物活性支架移植治疗脊髓损伤的方案不足，本专利技术专利提供一 种具有趋化活性支架，该支架不仅能够吸引内源性相关细胞迀移到支架内部存活和分化， 而且能够通过缓释神经营养因子和诱导因子来改善脊髓损伤/移植区的微环境。 本专利技术专利解决其技术问题所采用的技术方案是： 利用蚕茧中提取的天然丝蛋白作为媒介，利用冷冻干燥技术使神经营养 素-3 (NT-3)、维甲酸（RA)和丝蛋白混合液去水和除菌，乙醇促进趋化活性因子混合液的晶 形转变，将趋化因子和诱导因子交联固定在三维支架中。移植后，支架上的趋化活性因子会 缓慢释放到脊髓损伤区的微环境中，以支架移植部位为中心形成一种趋化因子富集区，促 进相关的内源性细胞向该区域迀移，达到吸引内源性细胞迀移到支架内部存活和分化修复 脊髓损伤的目的。 本专利技术专利的有益效果是： 这种具有功能性生物活性支架材料移植到脊髓损伤处后，可以较长时间释放趋化 因子（NT-3)，持续吸引内源性相关细胞迀移到支架内，在诱导因子（RA)的协同作用下这些 内源性相关细胞能够更好地存活，并且向神经组织细胞方向分化；同时释放的NT-3具有神 经保护作用，持续改善脊髓损伤/移植区的微环境。【附图说明】 下面结合附图和实施例对本专利技术专利进一步说明。 图1是具有趋化功能的生物活性支架的原理图（1示：趋化因子、诱导因子和丝蛋 白复合物；2示：三维明胶海绵；3示：支架内部的不规则多孔隙结构；4示：PLGA外壳）。 图2是具有趋化功能的生物活性支架的溶胀率。 图3是具有趋化功能的生物活性支架的吸水率。 图4是具有趋化功能的生物活性支架移植到大鼠脊髓全横断处后，可观察到神经 纤维生长和星形胶质细胞迀移进入损伤/移植区。 图5是具有趋化功能的生物活性支架移植到大鼠脊髓全横断处后，可观察到包绕 着髓鞘结构的神经纤维生长进入损伤/移植区。 图6是具有趋化功能的生物活性支架移植到大鼠脊髓全横断处后，可观察到损伤 /移植区有表达TrkC的细胞迀移进入。 图7是具有趋化功能的生物活性支架移植到犬脊髓半横断处后，可观察到血管样 的结构延伸进入损伤/移植区。 图8是具有趋化功能的生物活性支架移植到犬脊髓半横断处后，可观察到大量细 胞迀移进入损伤/移植区。【具体实施方式】 下面通过具体实施例对本专利技术所用的主要仪器、趋化活性支架和试剂作详尽的描 述： 1?主要仪器 超净工作台（苏州净化电子设备厂）；普通离心机（久保田日本）；恒温水浴箱 (北京医疗设备厂）；5%CO2培养箱（Queue美国）；倒置相差显微镜（Olympus日本）；荧 光显微镜（Leica德国）；扫描电镜（Philips荷兰）；透射电镜（Philips荷兰）；激光共聚 焦成像系统（CarlZeiss德当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种用于修复脊髓损伤的具有趋化功能的生物活性支架，其特征是PLGA导管中填充着吸附所述趋化因子、诱导因子和丝蛋白的三维明胶海绵。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：曾园山，李戈，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44
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