背景与目的:周围神经粘连是周围神经损伤和周围神经手术后常见的并发症,其术后复发率高达20%。严重时可引起肢体功能障碍和感觉异常,并增加社会经济负担。粘连主要是损伤后神经周围纤维组织的过度聚集,造成神经局部卡压,影响局部血液循环及物质交换,从而引起粘连远端的神经退行性改变,最终影响靶器官功能。目前临床上主要通过外科手术方法治疗周围神经粘连,但是术后的复发问题一直困扰着外科医生。有3%-25%的腕管综合征的患者在神经松解术后存在并发症或者失败的可能。因此解决周围神经粘连导致的功能障碍仍旧是外科医生面临的巨大挑战。光热治疗作为一种物理治疗手段,具备无创温和,可反复操作的优点,被广泛应用于多种疾病的治疗。研究表明局部组织过表达热休克蛋白(HSP)72可减少粘连的发生。因此,本研究旨在设计并研制一种适用于周围神经粘连的光热材料——聚多巴胺纳米粒子@透明质酸甲基丙烯酰水凝胶(PDA NPs@HAMA),通过体内外实验验证其生物相容性,运用大鼠坐骨神经粘连模型评估其可控光热治疗产生的预防神经粘连的作用,进一步的,探讨PDA NPs@HAMA光热作用预防神经粘连的相关机制。以期待为临床的周围神经粘连提供新的治疗策略。材料与方法:1.制备PDANPs@HAMA并针对其理化性质进行了表征。应用酯化反应制备HAMA,应用经典方法制备PDANPs,将PDANPs分散至HAMA前驱体溶液中得到PDA NPs@HAMA。应用核磁共振波谱和傅立叶变换红外光谱测定HAMA的合成,应用扫描电镜与透射电镜观察了 PDA NPs@HAMA的形态与内部结构。应用分光光度计测定了紫外-可吸收曲线,应用808 nm激光器测定了其光热转换能力。应用体内外实验评价PDA NPs@HAMA的生物安全性,并观察了其在生物体内的降解情况。2.72只大鼠随机分为4组:对照组;透明质酸(HA)组;聚多巴胺纳米颗粒(PDA)组和PDANPs@HAMA组(每组n=18)。制备大鼠坐骨神经粘连模型。术后6周,通过粘连评分、生物力学评估和组织学检测评估瘢痕形成情况。通过电生理检查、感觉运动分析和腓肠肌重量测定与组织学检测评估神经功能。3.关于光热治疗抑制周围神经粘连的机制研究,在术后2周(光热治疗终点),检测HSP72表达量及炎症相关指标。在术后6周(实验终点),检测HSP72与α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达量,并同时应用免疫组织化学,western blot,RT-PCR等技术检测了相关基因的表达与翻译。应用细胞增殖实验检测HSP72对成纤维细胞增殖的影响。结果:1.成功制备具有光固化与光热转换特性的PDA NPs@HAMA。CCK8实验与细胞活力/细胞毒性检测结果显示无组间差异。外周血检测与组织器官H&E染色结果显示无组间差异。2.大鼠神经粘连评分差异有统计学意义(p<0.001)。Tukey多重比较显示,PDA NPs@HAMA 组(9E-616452作用5%CI:0.83,1.42)较对照组(95%CI:1.86,2.64;P=0.001)有显著差异。PDA NPs@HAMA组运动神经传https://www.selleck.cn/products/Docetaxel(Taxotere).html导速度和肌肉复合电位均高于对照组。3.免疫组织化学分析显示,术后2周时PDA NPs@HAMA组较对照组HSP72表达增多,并且具有更多的M2型巨噬细胞活化与更少的IL-1β,TNF-α的表达。术后6周时PDANPs@HAMA组较对照组α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)表达减少,STAT3的磷酸化减少。应用HSP72激动剂后成纤维细胞增殖减少,应用HSP72抑制剂后成纤维细胞增殖增多。结论:本研究设计并合成了一种具有光热效应的新型光固化材料——PDA NPs@HAMA。PDANPs@HAMA具有稳定Fluorescence Polarization的光热转换作用和良好的生物相容性。PDA NPs@HAMA的光热治疗对大鼠坐骨神经粘连具有改善作用。这有效地防止了神经粘连的产生和粘连相关的损伤。光热治疗产生的HSP72可能通过抑制STAT3的磷酸化来抑制成纤维细胞的增殖与活化。透明质酸的应用可以减少促炎因子IL-1β和TNF-α的释放,并促进M1型巨噬细胞向M2型巨噬细胞的极化。