《Bioactive Materials》：Long-term exploratory evaluation of an acellular biomimetic polyfascicular nerve guidance conduit for peripheral nerve repair in a rhesus macaque model
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周围神经损伤（PNI）影响全球数百万人，但目前获批的神经引导导管（NGCs）在再现支持有序轴突再生的原生神经束结构方面能力有限。在此，研究人员展示了一种脱细胞仿生多束NGC（MFNGC），该导管通过整合静电纺丝聚乳酸-己内酯共聚物（PLCL）膜与可见光交联明胶
周围神经损伤（PNI）影响全球数百万人，但目前获批的神经引导导管（NGCs）在再现支持有序轴突再生的原生神经束结构方面能力有限。在此，研究人员展示了一种脱细胞仿生多束NGC（MFNGC），该导管通过整合静电纺丝聚乳酸-己内酯共聚物（PLCL）膜与可见光交联明胶水凝胶引导结构构建而成，不含细胞或外源性生长因子。MFNGC包含三个模拟神经束膜的内导管，这些内导管被包裹在一个类似神经外膜的外导管内，近似于恒河猴正中神经的关键结构特征。在一项针对三只恒河猴（Macaca mulatta）的15毫米正中神经缺损模型的12个月探索性随访研究中，通过复合肌肉动作电位（CMAP）、颗粒清除测试评估的手部灵活性、运动功能障碍评分、大鱼际肌保留以及轴突再髓鞘化等指标，MFNGC显示出功能和组织学神经再生的证据。在MFNGC内再生的神经表现出类似原生神经结构的有序多束组织形成，并且该导管在体内发生了显著降解，表现为12个月终点时PLCL分子量降低94%，且无明显慢性炎症反应。尽管受限于非人灵长类动物数量较少，本研究提供了初步的临床前证据，支持对脱细胞多束NGC用于周围神经再生进行进一步评估。
**研究背景、问题与目的**
周围神经损伤（peripheral nerve injury, PNI）是临床常见的致残性疾病，全球影响数百万患者。目前，自体神经移植仍是修复神经缺损的“金标准”，但存在供区损伤、神经尺寸不匹配、功能恢复不理想等局限性。临床获批的神经引导导管（nerve guidance conduits, NGCs）多为中空管状结构，缺乏模拟原生神经束状结构的能力，导致轴突再生方向混乱、多神经支配等问题，限制了功能恢复。尤其是对于混合性运动-感觉神经的大段缺损，现有NGCs难以提供足够的物理引导和生物活性微环境。动物模型研究主要在啮齿类动物中进行，但其神经再生速率（约3-4 mm/天）显著高于灵长类（约1-2 mm/天），且神经束结构简单，无法有效预测临床转化效果。因此，研究人员旨在开发一种不含细胞和外源性生长因子的脱细胞仿生多束神经引导导管（acellular biomimetic multi-fascicle NGC, MFNGC），并在与人类神经结构高度相似的恒河猴正中神经缺损模型中，评估其长期（12个月）促进神经再生的潜力，为临床转化提供关键临床前证据。该论文发表在《Bioactive Materials》。
**关键技术与方法**
研究人员采用以下主要技术方法：
（1）静电纺丝制备PLCL（聚乳酸-己内酯共聚物）纳米纤维膜，作为导管主体框架；
（2）可见光交联明胶水凝胶3D打印技术，在PLCL膜上构建引导路径；
（3）将打印后的PLCL膜卷制成内径1 mm的管状内导管，并将三个内导管组装入外径3 mm的外导管中，形成多束结构；
（4）在3只成年雄性恒河猴（Macaca mulatta，来源：苏州西山仲科实验动物有限公司）的15 mm正中神经缺损模型中，对比自体神经移植、脱细胞同种异体神经移植和MFNGC移植，进行12个月随访。
（5）采用凝胶渗透色谱（GPC）评估PLCL体内降解；使用扫描电镜（SEM）、甲苯胺蓝染色、免疫荧光染色（β-tubulin、S-100、CD68/CD206）等分析组织学再生。
**研究结果**
**2.1 MFNGC的制备与表征**
研究人员成功制备了由PLCL膜和可见光交联明胶水凝胶引导结构组成的MFNGC，其内导管直径1 mm、长度15 mm，外导管直径3 mm、长度21 mm。SEM显示PLCL纤维直径807±146 nm，孔径4.1±1.2 μm。力学测试表明MFNGC的拉伸模量（1.8±0.3 MPa）和断裂伸长率（900.6±61.3%）与单通道NGC无显著差异，且缝合保持强度在干态和湿态下均约1.30-1.34 MPa，可满足手术操作需求。
**2.2 体内功能恢复评估**
在恒河猴正中神经15 mm缺损模型中，MFNGC组在12个月随访期内表现出渐进性神经再支配。超声测量显示，术后12个月各组的鱼际肌厚度无显著差异。复合肌肉动作电位（CMAP）在术后6个月开始可检测到，MFNGC组的CMAP恢复率介于自体移植组和同种异体移植组之间。颗粒清除测试显示MFNGC组的手部灵活性随时间逐渐恢复，运动功能障碍评分也呈下降趋势，与自体移植组和异体移植组趋势一致。然而，握力测量因动物配合度差异大而无法可靠分析。H&E和Masson三色（MT）染色显示，MFNGC组鱼际肌纤维萎缩程度和胶原纤维沉积程度介于自体移植组和异体移植组之间，提示MFNGC可能有助于减轻失神经支配引起的肌肉萎缩。
**2.3 移植物段大体及组织学分析**
12个月后取材，MFNGC组移植物段神经较正常神经稍粗，但无明显炎症反应。GPC分析显示PLCL分子量较移植前降低约94%（从123,463 g/mol降至7,462 g/mol），表明导管在体内发生显著降解。H&E和Herovici胶原染色显示，MFNGC组再生神经呈多束结构，而自体移植组和异体移植组仅见两个束。免疫荧光染色显示，MFNGC组β-tubulin（神经元标记）和S-100（施万细胞标记）阳性面积介于自体移植组和异体移植组之间。CD68/CD206染色未发现明显的巨噬细胞聚集，提示无慢性炎症。甲苯胺蓝染色和SEM观察进一步证实，MFNGC组再生神经为多束结构，有髓轴突密度高于自体移植组和异体移植组，但G-ratio和轴突圆形度在三组间无显著差异。
**2.4 远端神经再生**
远端神经H&E、MT、免疫荧光染色显示，MFNGC组远端神经也呈多束结构，β-tubulin和S-100阳性面积介于自体移植组和异体移植组之间。甲苯胺蓝染色和SEM显示，MFNGC组远端神经有髓轴突形态良好，G-ratio、髓鞘厚度、轴突大小和数量均与自体移植组和异体移植组相当，提示MFNGC支持远端神经再生。
**讨论与结论**
研究人员指出，虽然本研究样本量有限（每组仅2个肢体），但综合电生理、行为学、组织学等多个独立指标的一致性趋势，支持MFNGC促进神经再生的潜力。MFNGC通过三束结构提供物理引导，减少轴突生长方向混乱和多个神经支配，并利用明胶水凝胶的细胞外基质（ECM）样微环境增强施万细胞迁移和轴突延伸。与同种异体神经移植相比，MFNGC无需依赖供体组织，可避免免疫排斥和尺寸不匹配问题。研究结论：本研究提供了脱细胞多束NGC在非人灵长类模型中促进周围神经再生的探索性临床前证据，为后续临床转化奠定了基础。
