[发明专利]一种定向引导视神经轴突再生复合支架的制备方法及其应用

说明书

一种定向引导视神经轴突再生复合支架的制备方法及其应用，复合支架主要组分为一种或多种可降解生物医用材料按不同比例组合通过梯度冷冻法制备，为增加支架力学性能或延长体内降解时间，可经生物交联剂交联得到，添加明胶A后制成的复合支架具有更好的力学性能，且具有较好的生物相容性。海藻酸钠能调节明胶A在梯度冰冻的过程中产生的溶解度不同问题，促使支架出现规整的定向管道形貌。复合支架在经京尼平交联后明显增强稳定性，其定向管道形貌能为视神经轴突再生提供攀附位点，引导视神经轴突定向再生。本发明所提供的复合支架具有引导视神经轴突定向再生的能力，可移植入视神经损伤部位促进视神经轴突定向再生，作为视神经损伤修复支架材料。

技术领域

本发明涉及视神经修复支架技术领域，具体涉及一种定向引导视神经轴突再生复合支架的制备方法及其应用。

背景技术

视网膜神经节细胞（retinal ganglion cells，RGCs）胞体位于视神经内部，其轴突投射至眼球后补汇聚成视神经。每只眼的视神经大约有120万RGC轴突组成，并有眼动脉分支灌注。视神经功能受损统称为视神经病变（optic neuropath），可由青光眼、外伤性视神经病变（traumaticopticneuropathy，TON）以及各种缺血性、遗传性、神经性疾病等造成。TON是颅脑损伤的并发症之一，是指由于各种外力原因，造成面部、颅脑、眼眶或眼后部损伤的同时损伤视神经，损伤后可以没有外部或最初眼底镜下眼球或视神经损伤表现，却有不同程度视力的减退或视野的缺损，甚至视力的完全丧失。针对TON的治疗原则主要体现在保护损伤视神经避免凋亡以及促进视神经轴突再生及功能重建。视神经再生的限制因素可分为内在因素和外在因素。内在因素主要表现为2点：1.视神经损伤引起的RGCs凋亡会上调凋亡相关信号通路（P53、Bax）下游因子，增加RGCs氧化应激水平，进一步促进RGCs凋亡。2.RGCs在分化成熟的同时，其细胞内程序向抑制增殖转变。有报道表明许多的细胞内信号通路如cAMP、mTOR/PTEN、KLF4等可诱发转录级联和表观遗传改变，这些改变与中枢神经系统成熟密切相关。因此，在视神经损伤后RGCs轴突难以再生可能与这些分子的调控有关。外在因素主要包括缺乏神经营养因子、损伤端神经胶质瘢痕以及髓磷脂等。髓磷脂是胶质细胞产生的一种脂肪蛋白，作用是绝缘并加速电传导，其存在也被认为是中枢神经系统较外周神经系统再生能力差的一个原因。例如，Vajda F等人报道在中枢神经系统少突胶质细胞上高度表达的髓鞘相关蛋白（Nogo）是中枢神经系统轴突再生的一个主要抑制剂。此外，其他髓鞘相关蛋白如脑信号蛋白4D（semaphorin 4D）、髓鞘相关糖蛋白（MAG）、少突胶质细胞髓鞘相关糖蛋白（OMgp）、酪氨酸蛋白激酶B3（ephrin B3）等都被证明与抑制轴突生长相关。同时中枢神经系统损伤后髓磷脂清除效率降低容易导致外环境髓磷脂堆积，髓磷脂产物不仅能够限制轴突再生，更能够激活凋亡级联，进一步促进神经元凋亡。视神经损伤后视网膜胶质细胞包括少突胶质细胞、星形胶质细胞及视网膜小胶质细胞被激活，上调多种轴突生长抑制因子，并促进硫酸软骨素、蛋白多糖及反应性星形胶质细胞形成胶质瘢痕。神经胶质瘢痕是视神经轴突再生的不适宜环境，也是其生长的机械屏障，研究认为减少胶质瘢痕可以促进神经轴突再生。