导电水凝胶治疗脊髓完全横断大鼠的安全性评估

doi:10.12307/2023.454

中国组织工程研究 ›› 2023, Vol. 27 ›› Issue (21): 3314-3319.doi: 10.12307/2023.454

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导电水凝胶治疗脊髓完全横断大鼠的安全性评估

蒋昇源1，邓博文1，刘港1，范筱1，2，白惠中1，陶经纬1，赵毅1，任敬佩1，徐林1，穆晓红1

1北京中医药大学东直门医院，北京市 100700；2青岛市立医院，山东省青岛市 266000

收稿日期:2022-05-13 接受日期:2022-07-14 出版日期:2023-07-28 发布日期:2022-11-24
通讯作者: 穆晓红，博士，教授，主任医师，博士生导师，北京中医药大学东直门医院，北京市 100700 徐林，博士，教授，主任医师，北京中医药大学东直门医院，北京市 100700
作者简介:蒋昇源，男，1993年生，山东省龙口市人，汉族，北京中医药大学在读博士，主要从事脊柱脊髓损伤等研究。
基金资助:
国家自然科学基金面上项目(81874467)，项目负责人：穆晓红

Safety evaluation of electroactive hydrogel in the treatment of complete spinal cord transection in rats

Jiang Shengyuan1, Deng Bowen1, Liu Gang1, Fan Xiao1, 2, Bai Huizhong1, Tao Jingwei1, Zhao Yi1, Ren Jingpei1, Xu Lin1, Mu Xiaohong1

1Dongzhimen Hospital, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100700, China; 2Qingdao Municipal Hospital, Qingdao 266000, Shandong Province, China

Received:2022-05-13 Accepted:2022-07-14 Online:2023-07-28 Published:2022-11-24
Contact: Mu Xiaohong, MD, Professor, Chief physician, Doctoral supervisor, Dongzhimen Hospital, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100700, China Xu Lin, MD, Professor, Chief physician, Dongzhimen Hospital, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100700, China
About author:Jiang Shengyuan, Doctoral candidate, Dongzhimen Hospital, Beijing University of Chinese Medicine, Beijing 100700, China
Supported by:
the National Natural Science Foundation of China (General Program), No. 81874467 (to MXH)

摘要/Abstract

摘要：

文题释义：

导电水凝胶：通过将导电材料聚合至水凝胶中，使传统水凝胶具备电传导特性的同时还具备与软组织相匹配的力学特性。导电水凝胶可在损伤局部形成电学微环境，促进细胞间信号交流。
脊髓微血管：由内皮细胞、细胞间连接、髓样细胞和基底膜组成，其结构的完整性是维持脊髓内环境稳定的基础。在脊髓损伤早期，微血管结构破坏，表现为血管周围实质的出血和水肿。

背景：水凝胶作为生物支架已被广泛应用于脊髓损伤的基础研究，基于脊髓组织的电信号传导特性，导电水凝胶已有初步探索及应用，但疗效及机制尚不明确。
目的：初步探索导电水凝胶促进脊髓损伤后轴突再生的潜在机制，评估导电水凝胶作为生物支架修复脊髓损伤的安全性与可行性。
方法：在甲基丙烯酰化明胶水凝胶的基础上添加导电颗粒聚吡咯，制备导电水凝胶。将36只成年雌性SD大鼠随机分为假手术组、模型组和导电水凝胶组，每组12只。假手术组仅行椎板切除，模型组和导电水凝胶组建立T9脊髓完全横断模型，缺损间隙2 mm，导电水凝胶组造模后立即予以导电水凝胶填塞缺损间隙。术后1，3，7，14，28 d进行大鼠BBB评分；术后28 d，进行血清炎性指标、肝脾肾及脊髓组织形态、微血管再生及轴突再生检测。
结果与结论：①术后28 d，导电水凝胶组BBB评分优于模型组(P < 0.05)；②导电水凝胶组C-反应蛋白水平低于模型组(P < 0.05)，两组血沉比较差异无显著性意义(P > 0.05)；③苏木精-伊红染色显示，3组大鼠的肝、脾、肾等实质性器官无炎性细胞浸润；模型组断端处炎性细胞浸润明显，细胞排列紊乱，周围组织溶解；导电水凝胶组炎性细胞较少，细胞排列相对规整；Masson染色显示，模型组断端有大量胶原纤维长入，导电水凝胶组导电水凝胶周围仅被少量胶原纤维包裹；④免疫荧光染色显示，模型组脊髓缺损处血管内皮细胞较少，无成熟神经元细胞存在，导电水凝胶组血管内皮细胞明显多于模型组，有成形的血管轮廓，神经元数量较模型组多，但相较于假手术组细胞核固缩；⑤Western blot检测显示，导电水凝胶组血管内皮生长因子、神经丝蛋白200的蛋白表达量高于模型组(P < 0.05)；⑥导电水凝胶作为生物支架修复脊髓损伤安全有效，其促进轴突再生的机制可能与促微血管再生、改善微循环有关。
https://orcid.org/0000-0003-4391-2360(蒋昇源)
中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料；口腔生物材料；纳米材料；缓释材料；材料相容性；组织工程

关键词: 脊髓损伤, 水凝胶, 导电水凝胶, 血管新生, 轴突再生, 神经修复

Abstract: BACKGROUND: As a biological scaffold, hydrogel has been widely used in the basic research of spinal cord injury. Based on the electrical signal conduction characteristics of spinal cord tissue, electroactive hydrogel has been preliminally explored and applied, but its efficacy and mechanism are not clear yet.
OBJECTIVE: To preliminatively explore the potential mechanism of electroactive hydrogel promoting axonal regeneration after spinal cord injury and evaluate the safety and feasibility of conductive hydrogel as biological scaffold for spinal cord injury repair.
METHODS: On the basis of methacrylated gelatin hydrogel, conductive particle polypyrrole was added to prepare electroactive hydrogel. Thirty-six adult female SD rats were randomly divided into sham operation group, model group and electroactive hydrogel group, with 12 rats in each group. Only laminectomy was performed in sham operation group. T9 spinal cord was completely transected with 2 mm defect gap in model group and electroactive hydrogel group. The defect gap was filled with electroactive hydrogel immediately after model preparation in electroactive hydrogel group. BBB score was performed on 1, 3, 7, 14 and 28 days after operation. On day 28 after operation, serum inflammatory indexes, tissue morphology of liver, spleen, kidney and spinal cord, microvascular regeneration and axon regeneration were detected.
RESULTS AND CONCLUSION: (1) BBB score of electroactive hydrogel group was better than that of model group at 28 days after operation (P < 0.05). (2) C-reactive protein levels in electroactive hydrogel group were significantly lower than those in the model group (P < 0.05). There was no significant difference in erythrocyte sedimentation rate between the two groups (P > 0.05). (3) Hematoxylin-eosin staining showed that there was no inflammatory cell infiltration in liver, spleen and kidney of rats in the three groups. Inflammatory cell infiltration was obvious at the broken end of model group; the cells were disordered and the surrounding tissues dissolved. There were fewer inflammatory cells in electroactive hydrogel group, and cells grew in the electroactive hydrogel group and arranged orderly. Masson staining indicated that a large number of collagen fibers grew into the broken end of rats in model group, while only a small amount of collagen fibers were wrapped around the electroactive hydrogel in electroactive hydrogel group. (4) Immunofluorescence staining results showed that there were fewer vascular endothelial cells and almost no mature neurons in the spinal cord defect in model group, while the vascular endothelial cells in electroactive hydrogel group were significantly more than that in model group, and there were formed vascular contours. The number of neurons was more than that in model group, but the nucleus was pyknotic compared with the sham operation group. (5) Western blot assay showed that the protein expression levels of vascular endothelial growth factor and neurofilament 200 in electroactive hydrogel group were higher than those in model group (P < 0.05). (6) Electroactive hydrogel is safe and effective as biological scaffolds to repair spinal cord injury. The mechanism of promoting axon regeneration may be related to promoting microvascular regeneration and improving microcirculation.

Key words: spinal cord injury, hydrogel, electroactive hydrogel, angiogenesis, axon regeneration, nerve repair

中图分类号:

蒋昇源, 邓博文, 刘港, 范筱, 白惠中, 陶经纬, 赵毅, 任敬佩, 徐林, 穆晓红. 导电水凝胶治疗脊髓完全横断大鼠的安全性评估[J]. 中国组织工程研究, 2023, 27(21): 3314-3319.

Jiang Shengyuan, Deng Bowen, Liu Gang, Fan Xiao, Bai Huizhong, Tao Jingwei, Zhao Yi, Ren Jingpei, Xu Lin, Mu Xiaohong. Safety evaluation of electroactive hydrogel in the treatment of complete spinal cord transection in rats[J]. Chinese Journal of Tissue Engineering Research, 2023, 27(21): 3314-3319.

图/表（结果） 10

2.1 材料的导电性能采用循环伏安法分析甲基丙烯酰化明胶水凝胶的电化学性能，实验结果如图2所示。在扫描电势为-0.2-0.4 V的范围内，甲基丙烯酰化明胶水凝胶组在电压扫描下表现出可忽略的响应电流，导电水凝胶可观察到明显的电流响应。

2.2 实验动物数量分析 36只大鼠术后未出现死亡情况，部分大鼠术后一两天出现血尿，给予抗生素皮下注射血尿消失。36只大鼠全部进入结果分析。
2.3 各组大鼠BBB评分术前所有大鼠BBB评分均为21分。术后各时间点，假手术组大鼠BBB评分均明显高于其他2组(P < 0.05)；术后28 d，导电水凝胶组大鼠BBB评分优于模型组(P < 0.05)，其余时间点两组间比较差异无显著性意义(P > 0.05)，见表1。

2.4 各组大鼠血清炎性指标变化术后28 d，假手术组、模型组、导电水凝胶组大鼠血沉分别为(3.217±0.546)，(5.833±2.104)，(3.485±0.755) mm/h，C-反应蛋白水平分别为(3.553±0.198)，(8.008±0.409)，(5.400±0.376) mg/L。假手术组血沉明显低于模型组(P < 0.05)；假手术组大鼠C-反应蛋白明显低于模型组、导电水凝胶组(P < 0.05)，导电水凝胶组C-反应蛋白水平低于模型组(P < 0.05)，见表2。

2.5 各组大鼠肝脾肾及脊髓组织组织形态学观察
2.5.1 苏木精-伊红染色导电水凝胶的体内结构稳定性良好，术后28 d未发生明显变形，紧密连接于脊髓残端之间。3组大鼠肝脾肾等实质器官内均未见明显炎性细胞浸润，见图3。

假手术组脊髓组织结构清晰，白质、灰质交界清楚，未见炎性细胞浸润；模型组断端处有大量炎性细胞存在，细胞排列紊乱，邻近组织溶解并伴有空洞形成，神经元变性，细胞核固缩；导电水凝胶组炎性细胞浸润区域较模型组明显减少，空洞面积较小，水凝胶周围出现大量规律排列的细胞，见图4。

2.5.2 Masson染色模型组可见脊髓断端处有大量胶原纤维组织生成，无序排列；导电水凝胶组可见导电水凝胶周围出现了部分胶原纤维，排列相对规整，随着水凝胶的降解胶原纤维逐渐长入，导电水凝胶对于胶质瘢痕的增生具有一定的抑制作用，见图4。
2.5.3 免疫荧光染色镜下观察示，假手术组可见大量CD31阳性血管内皮细胞，且分布均匀，脊髓由于纵切可见条形微血管形态，脊髓组织内有清晰可见的神经纤维和神经元，神经元胞核形态完整；模型组于脊髓断端处仅可见少量散在CD31阳性细胞，无成熟神经元存在；导电水凝胶组CD31阳性血管内皮细胞数量明显多于模型组，且可见成形的微血管，可见少量神经元，细胞核固缩，见图5，6。

2.6 各组大鼠脊髓组织血管内皮生长因子、神经丝蛋白200的蛋白表达 Western blot检测显示，导电水凝胶组脊髓组织中血管内皮生长因子蛋白表达量显著高于假手术组、模型组(P < 0.05)，提示该组脊髓组织中血管新生活跃；假手术组神经丝蛋白200的蛋白表达量显著高于模型组、导电水凝胶组(P < 0.05)，导电水凝胶组神经丝蛋白200的蛋白表达量高于模型组(P < 0.05)，见图7，表3。

2.7 导电水凝胶的组织相容性由动物实验组织学观察结果可知，导电水凝胶具有良好的组织相容性。

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引言

材料方法

1.1 设计随机对照动物实验，组间比较采用单因素方差分析。
1.2 时间及地点实验于2021年10-12月在中国中医科学院基础研究所动物实验室完成。
1.3 材料
1.3.1 实验动物健康雌性SD大鼠36只，8周龄，SPF级，体质量220-240 g，购于中国中医科学院骨伤研究所，动物合格证编号：SCXK(京)2021-0008。造模前，大鼠统一于标准动物实验环境下(温度22 ℃，湿度40%-50%，12 h光/暗循环)适应性喂养1周，4只/笼，不限制饮食活动。
实验方案经北京中医药大学动物实验伦理委员会批准(批准号：BUCM-2021040802-2029)。实验过程遵循了国际兽医学编辑协会《关于动物伦理与福利的作者指南共识》和本地及国家法规。
1.3.2 实验试剂与仪器甲基丙烯酰化明胶(华南理工大学)；导电聚吡咯(Sigma-Aldrich公司)；光引发剂(Irgacure2959，CIBA Chemicals)；PBS(Sigma公司，美国)；Masson三色染色试剂盒(索莱宝生物技术有限公司，北京)；CD31抗体、血管内皮生长因子抗体、DAPI封固剂(Abcam公司，英国)；神经丝蛋白200抗体(CST公司，美国)；UV点光源固化机(皓云光电科技有限公司，珠海)；倒置相差显微镜、RM2315石蜡切片机、激光扫描共聚焦显微镜(Leica公司，德国)；全自动血流变仪(北京普利生仪器有限公司)；电化学工作站(ZAHNER，德国)。
1.4 实验方法
1.4.1 导电水凝胶的合成避光条件下将0.01 g光引发剂溶于1 mL去离子水中，60 ℃水浴加热5-10 min，待颗粒完全溶解后，分别称取并添加0.1 g甲基丙烯酰化明胶和0.03 g导电聚吡咯。超声波振荡器充分混匀后，60 ℃水浴加热10 min。使用移液枪吸取10 μL混合液于自制模具中，暗室内紫外线光源照射15 s即可成胶。导电水凝胶制作完成后，将其浸泡于体积分数75%乙醇溶液中12 h，每隔3 h更换一次乙醇，4 ℃保存。使用前置于PBS中冲洗3次。
通过电化学工作站检测甲基丙烯酰化明胶水凝胶与导电水凝胶的导电性能，采用循环伏安法表征水凝胶样品的电学性能。将100 µL不同组分的预成胶溶液均匀涂覆于氧化铟锡导电玻璃基底部(对比电极为铂电极，参比电极为银/氯化银电极)，密封于37 ℃培养箱中24 h，电解质溶液选取1mL PBS。在测试中，扫描电势参数设置为-0.8-1.0 V，扫描速率为10 mV/s。
1.4.2 实验造模及分组干预取36只SD大鼠，采用随机数字表法随机分为假手术组、模型组和导电水凝胶组，每组12只。术前3组大鼠禁饮食12 h。经腹腔注射0.3%戊巴比妥
(10 mL/kg)麻醉后，备皮消毒，将大鼠俯卧位固定于操作台上。以T9/T10骨性标志点为中心，使用15号尖刀片沿棘突纵行切开皮肤、筋膜，剥离并用撑开器撑开两侧椎旁肌，咬骨钳咬除T8、T9棘突，暴露椎板骨面及关节突关节内侧缘，深入椎板间隙咬除T8、T9椎板，暴露脊髓，假手术组仅行椎板切除；模型组采用4-0缝合线沿椎管侧壁进入，对侧穿出，缝线轻微提起脊髓，使用自制显微双刃剪离断脊髓，离断长度2 mm，明胶海绵填塞止血；导电水凝胶组将提前制好的导电水凝胶填塞于脊髓缺损处。生理盐水冲洗伤口，依次缝合各层组织，见图1。

术后每天20万U青霉素皮下注射，连续3 d。大鼠4只/笼饲养，室温保持22 ℃。每日早、中、晚3次按摩膀胱排尿，术后14 d改为早晚各一次。
1.4.3 大鼠行为学检测术后1，3，7，14，28 d，采用Basso-
Bettie-Bresnahan(BBB)评分评估大鼠后肢运动功能恢复情况[11]。BBB评分共22个等级，0分表示完全瘫痪，21分表示正常。观察时间为晚上19：00，观测时间5 min，双盲评估，结果取平均值。
1.4.4 大鼠血清炎性指标检测术后28 d，大鼠过量麻醉后经腹主动脉取血5 mL，分置于预存肝素钠的2个抗凝管中，各2.5 mL，待全部血样采集完毕后，使用血液流变仪进行血沉检测；剩余抗凝血室温下3 500 r/min离心10 min，取上层血清，根据ELISA试剂盒的操作步骤进行实验，通过标准曲线检测C-反应蛋白水平。
1.4.5 大鼠实质性器官及脊髓组织组织学观察术后28 d取血完成后，给予大鼠心脏灌注40 g/L多聚甲醛，以损伤部位为中心取出2 cm脊髓组织，以及肝、脾、肾等实质性器官，大体观察后，用40 g/L多聚甲醛固定24 h；制作石蜡切片，片厚5 μm，肝、脾、肾及部分脊髓组织行常规苏木精-伊红染色，部分脊髓组织利用试剂盒行Masson染色。观察光镜下组织的形态学变化并拍照。
1.4.6 大鼠脊髓组织免疫荧光染色取材步骤同1.4.5，免疫荧光染色观察脊髓组织CD31、神经丝蛋白200的表达。部分脊髓组织于40 g/L多聚甲醛中过夜固定，蔗糖梯度脱水，OCT包埋后，制作冰冻切片，片厚15 μm；3%Triton-100溶液透膜 10 min，PBS洗涤3次；1%小牛血清封闭，弃去血清；滴加一抗(兔源CD31单抗，稀释比1∶50；小鼠源神经丝蛋白200单抗，稀释比1∶400)，4 ℃孵育过夜；滴加相应二抗(Alexa Fluor® 488山羊抗兔IgG抗体，稀释比1∶400；Alexa Fluor® 488山羊抗小鼠IgG抗体，稀释比1∶400)，室温孵育1 h；PBS洗涤3次，DAPI染核，封固后于共聚焦显微镜下观察。
1.4.7 大鼠脊髓组织Western blot检测术后28 d每组各取3只大鼠，麻醉后于冰面迅速取出损伤部位脊髓，长约1 cm，-80 ℃冰箱储存备用，用于检测血管内皮生长因子、神经丝蛋白200的蛋白表达量。脊髓组织研磨后加入适量RAPI裂解液裂解，提取组织总蛋白上清液，采用BCA法测定蛋白浓度。每组取等量蛋白上样，电泳转膜后，5%脱脂奶粉室温封闭1 h。分别滴加一抗小鼠抗血管内生长因子多克隆抗体(稀释比1∶1 000)、小鼠抗神经丝蛋白200多克隆抗体(稀释比1∶1 000)，过夜后TBST冲洗，采用二抗辣根过氧化物酶标记羊抗小鼠IgG(稀释比1∶2 000)室温孵育1 h。ECL发光法行胶片曝光，利用Photoshop图像处理软件进行灰度值测定。
1.5 主要观察指标各组大鼠的行为学、炎性指标、肝脾肾及脊髓组织形态、微血管再生及轴突再生情况。
1.6 统计学分析采用SPSS 25.0统计分析软件对数据进行统计分析，计量资料以x±s表示。符合正态分布、方差齐性的计量资料，采用单因素方差分析；正态分布、方差不齐或非正态分布的计量资料，采用非参数检验。P < 0.05为差异有显著性意义。该文统计学方法已经通过北京中医药大学生物统计学专家审核。

讨论

脊髓损伤通常会带来严重的神经功能障碍，引起肢体残疾，原发性损伤后所引起的一系列继发性损伤是阻碍修复的重要病理环节[12-13]，其中炎症反应、微循环障碍及胶质瘢痕的存在严重限制了轴突再生和神经功能恢复[14-15]。近年来，利用水凝胶等生物材料重建脊髓损伤神经再生微环境的研究受到广泛关注[16-17]。水凝胶材料不仅可模拟脊髓组织的结构和力学性能，还能充当支架，为细胞的迁移、增殖、分化提供三维生长空间，同时其还可以搭载神经干细胞、药物等起到缓释的作用，提高修复效率[18-19]。
脊髓组织具有电传导特性，神经细胞在感受外界刺激后会导致细胞膜电位发生变化，从而产生生物电现象[20]。内源性的电信号对于促进轴突再生、维持神经元功能具有重要作用。同时研究还发现，对神经元施加外部电场后亦可诱导神经轴突的再生[21]。宁成云团队成功研发了导电颗粒、单宁酸、水凝胶三者混合所制备的导电聚合物水凝胶，通过体内外实验发现该导电聚合物水凝胶能促进神经干细胞向神经元分化，促进大鼠脊髓损伤后运动功能的恢复，同时发现术后6周导电颗粒在体内大量溶解，证明了该导电颗粒具有良好的溶解特性[22]。LUO等[23]通过将明胶等材料与聚吡咯混合制备的可注射、导电仿细胞外基质水凝胶，已被证实能够促进神经元分化、轴突再生并抑制星形胶质细胞分化，从而提升脊髓损伤后运动功能恢复，但可注射水凝胶目前的应用仍存在一定争议，其注射至脊髓损伤部位是否会引起组织原发性损伤仍需进一步探究。甲基丙烯酰化明胶因制备简便、生物相容性高等特点被广泛应用于生物医学领域[24-25]，因此，此次实验选择甲基丙烯酰化明胶水凝胶作为导电颗粒的载体构建甲基丙烯酰化明胶-聚吡咯导电水凝胶，结果显示该导电水凝胶体内结构稳定性良好，术后28 d未发生明显变形，紧密连接于脊髓残端之间。
良好的组织工程材料必须同时满足生物相容性、机械特性、可降解性等条件，这是材料是否适用的前提[26]。通过对各组大鼠肝、脾、肾等实质性脏器行苏木精-伊红染色发现，3组大鼠上述器官均无明显的炎性细胞浸润。脊髓损伤后胶质瘢痕的大量生成会阻碍细胞长入水凝胶支架内，通过Masson染色观察到，模型组大鼠脊髓残端存在大量胶原纤维化组织，而导电水凝胶组大鼠可见导电颗粒包裹于水凝胶内，未随机扩散至周围组织，且水凝胶周围只有散在的纤维组织包裹。血沉、C-反应蛋白是反映机体内炎性反应的重要血清学指标。此次实验中，假手术组与导电水凝胶组大鼠术后28 d血沉、C-反应蛋白相近，均明显低于模型组。通过上述结果得出以下结论：导电水凝胶具有良好的生物相容性，将其植入大鼠体内不会引起免疫排斥反应，同时该材料可能会改善脊髓损伤后所形成的炎性微环境。
脊髓完全横断模型适用于轴突再生及材料植入的研究，但既往造模方法无法保证缺损部位长度的统一，这为后续研究结果带来极大的干扰。此次实验利用自主研发的显微双刃剪切除脊髓2 mm，通过组织学观察能够发现缺损伤长度固定、断端整齐，可保证植入材料的统一性[27]。脊髓损伤后损伤区域会出现组织水肿、微循环障碍、炎性反应、神经元凋亡等一系列级联反应，这些环节相互影响形成恶性循环，加重脊髓损伤的程度[28-29]。脊髓完全横断4周后苏木精-伊红染色结果提示，导电水凝胶植入可有效改善脊髓组织空洞形成、减少炎性细胞浸润。
血管内皮细胞是脊髓微血管的重要组成成分，脊髓损伤后血管内皮细胞的死亡会导致血脊髓屏障通透性增高，炎性细胞大量浸润，神经元坏死、凋亡[30]。同时，脊髓损伤后微血管的再生重塑能改善组织缺血、缺氧状态，为神经轴突再生提供良好的微环境[31]。此次实验采用CD31标记的血管内皮细胞作为研究对象，发现导电水凝胶组脊髓断端处CD31阳性细胞明显多于模型组，导电颗粒周围聚集了大量阳性细胞，这表明导电颗粒可能促进血管内皮细胞的增殖、迁移，参与了微血管的重塑。通过对脊髓组织行Western blot检测发现，导电水凝胶组血管内皮生长因子的表达量大幅度升高，这提示该材料可能促进了脊髓损伤处微血管再生与重塑。与之相对应的是神经丝蛋白200的表达量增高，这一定程度上提示导电水凝胶可通过改善微循环障碍促进轴突再生。
综上所述，导电水凝胶具有良好的生物相容性，能够减轻脊髓损伤后的炎性反应、改善微循环障碍、促进神经轴突再生。实验的局限性在于：大鼠的后肢运动功能并未见到显著改善，究其原因可能在于脊髓完全横断所造成的损伤过大，短时间内神经轴突再生量不足；脊髓半切模型虽然创伤小、恢复快，但也存在无法定量切除组织的缺点，后续将对模型与具体机制进行深入的探索与研究。中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料；骨生物材料；口腔生物材料；纳米材料；缓释材料；材料相容性；组织工程

导电水凝胶治疗脊髓完全横断大鼠的安全性评估

Safety evaluation of electroactive hydrogel in the treatment of complete spinal cord transection in rats

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