シュワンセル

Scientific Reports volume 13、記事番号: 11932 (2023) この記事を引用

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メトリクスの詳細

キトサンにはさまざまな組織再生効果があります。 この研究は、坐骨神経欠損のラットモデルに移植されたシュワン細胞 (SC) カプセル化キトサン コラーゲン ハイドロゲル神経導管 (CCN) の神経再生効果を調査するために設計されました。 目的の細胞をカプセル化するために、キトサンハイドロゲルの外層とコラーゲンハイドロゲルの内層からなるCCNを調製しました。 10mmの坐骨神経欠損を有するラットを、CCNでカプセル化したSC（CCN+）、SCを含まないCCN（CCN-）、SCカプセル化シリコンチューブ（シリコン+）、および自家神経移植（auto）で治療した。 行動学的および組織学的分析により、CCN+ グループの運動機能の回復、軸索の再成長、髄鞘形成が CCN- およびシリコーン + グループのものよりも優れていることが示されました。 一方、CCN-グループとシリコーン+グループは、運動機能の回復と神経組織学的回復に有意な差を示さなかった。 結論として、SC カプセル化 CCN は末梢神経再生、特に宿主 SC の軸索再成長と再ミエリン化に相乗効果をもたらします。 移植後の初期段階では、SC カプセル化 CCN は回復にプラスの効果をもたらします。 したがって、SC カプセル化 CCN の使用は、大規模な末梢神経欠損に対する有望なアプローチである可能性があります。

無張力神経修復は、切断された末梢神経が接合される場合の標準的な縫合技術です1。 2 つの神経断端に大きな隙間があり、張力のない縫合が不可能な場合、自家神経移植が治療のゴールドスタンダードです2。 しかし、自家神経移植には、ドナー部位の罹患率や手術時間の延長などの欠点があります3、4、5。 これらの問題に対処するために、人工神経導管が最近開発されました。 人工神経導管の材料は、分解の過程で神経の再生に悪影響を及ぼさないことが理想的です6。

キトサンの基本成分は、節足動物の外骨格から得られる N-アセチルグルコサミンの長鎖ポリマーであるキチンです。 キチンは、セルロースに次いで 2 番目に豊富な天然多糖類です7。 キチンを脱アセチル化したものがキトサンであり、キチンをアルカリ加水分解することで低コストで製造できます8。 キトサンは、生体適合性、生分解性、低毒性または無毒性などの生物学的特性により、1980 年代以来、創傷治癒用途にとって魅力的な材料でした9。 ただし、キトサンは末梢神経再生の分野では比較的新しい材料です10。 これは以前は生体内で完全に分解されており、分解中に神経再生プロセスに害を及ぼす可能性のある有毒な代謝産物を放出しませんでした8。 対照的に、キトサン分解代謝物は軸索再生を促進することが報告されています 11,12。 動物実験では、キトサン人工神経導管が神経再生を促進しました13,14。 臨床ランダム化比較試験では、指の末梢神経損傷からの回復は、単純な縫合糸よりもキトサン人工神経導管を使用した方が良好でした 15。 Reaxon® (Medovent GmbH、ドイツ、マインツ) は、2014 年 6 月に発売された最初のキトサン人工神経導管です。

人工神経導管の目覚ましい進歩にも関わらず、最大 30 mm の指の神経欠損には人工神経移植が依然として臨床的に推奨されており 16、広範な末梢神経欠損を治療するためのゴールドスタンダードは依然として自家神経移植です 17。 人工神経移植は、神経栄養因子、フィブリンマトリックスブリッジ、シュワン細胞（SC）の欠如などのいくつかの理由により、大規模な末梢神経欠損に対する自家神経移植よりも劣っています18、19、20。 これらの欠点を克服するために、人工神経移植の結果を改善するためにさまざまな研究が試みられてきました。 これらの研究により、人工神経導管材料のハイブリダイゼーションが神経の回復に有益であることが判明した。 キトサンは、コラーゲン、ポリグリコール酸、ポリ乳酸とハイブリダイズすることにより、これらの材料の利点を利用して神経欠損に対する神経再生治療を促進することも報告されています13,21,22。 人工神経導管は、SC などの細胞や、神経成長因子 (NGF)、グリア細胞株由来神経栄養因子 (GDNF)、線維芽細胞成長因子 (FGF) などの成長因子、および細胞から放出される因子を追加することにより、送達システムとして機能します。導管は神経の再生を刺激します23、24、25。 さらに、神経再生を促進するために、SC、間葉系幹細胞、人工多能性幹細胞などの特定の細胞が人工神経導管内にカプセル化されています14、26、27。