隨著工業生產機械化程度的提高和交通事業的發展，神經損傷的發 生率有大幅上升的趨勢，根據美國的統計，在急診室的創傷患者中，約 2.8%合併有周邊神經的損傷。雖然周邊神經具有再生的能力，但神經再 生牽涉到一連串很複雜的生理反應，若不加以處理，其復原的情況皆不 佳，故目前研究的方向在於如何使神經的修復與再生結果更好，即能夠 縮短再生時間，擴大再生間距，提高再生神經的成熟度，促進神經功能 恢復。
1.2 神經導管接合術
周邊神經斷傷時，神經斷端間隙的距離是選用何種神經接合術之最 重要考慮因素。當斷端間距較長時，神經縫合便不適用；而用自體神經 移植的方法又有神經移植段取得困難的問題，所以此時神經導管接合術 為值得考慮選用的方法。所謂神經管接合術即將兩神經斷端分別縫於神 經管之兩端，以利神經生長復原。其優點包括防止神經生長路線被其他 組織阻擋、避免不利神經生長的物質近入管內、導引再生神經正確的生 長方向及將神經斷端產生的神經生長因子侷限於管內避免擴散等等。
用來做為神經管的材料包括生物性材料（例如血管[1]、膠原蛋白等
[2]）及人造材料（例如矽膠管[3]、Urethane[4]等）。為了提供神經更好的
生長環境，許多實驗室試著在神經管內填充各種幫助神經生長的物質，
包括Schwann cell、Fibroblast、Fibrin、Laminin、Collagen、NGF[5, 6]、 Ginsenoside Rb1[7]以及 Bilobalide[8]等等，或是藉由改變神經管的通透 性，以利神經再生初期的廢物排除[9]。
若以神經管材料在體內能否被分解來區分，可分為不可降解性材料 及降解性材料。前者被應用的最廣泛的是矽膠管[3, 5, 7, 8]，後者則包括膠 原蛋白（collagen）[2]、明膠（gelatin）[10-12]、等等。可降解性之生物組 織材料具有不需二次手術取出以免傷害神經之優點，但因為其在體內會 受到免疫系統及酵素攻擊而隨著時間被分解，所以在植入動物體內前，
需經過交聯劑處理增加材料結構的化學鍵結，以增強材料對酵素攻擊的 抵抗能力，減緩被分解的速度，使得神經管能在神經再生的過程中提供 足夠的支持力。
目前常用的交聯劑，主要是以化學方法合成的化學交聯劑，如戊二 醛(glutaraldehyde)等，但是以戊二醛交聯處理的生物膠在臨床應用方 面，常會出現組織硬化、鈣化及纖維化等問題，其與戊二醛的毒性過高 有關[13]。水溶性的carbodiimide 是另一種常被使用的交聯劑，其中又以 1-ethyl-3-(3-dimethyl aminopropyl)-cabodiimide (EDC)被使用的最多[14]。
因為其特別的作用機制，使 carbodiimide 本身在交聯作用完成後，並不 會存在生物組織之間，故能有效的減低組織鈣化的問題。近年來，很多 研究者致力於尋找毒性低的天然交聯劑。Sung[15]等在 1998 年從中藥梔 子果實中，萃取出一種天然的交聯劑－綠梔子素(genipin)，來交聯處理 生物組織材料。Yamazaki[16]等在實驗中發現綠梔子素跟神經生長因子 (nerve growth factor, NGF)一樣，都有引發 PC12 細胞株神經突分化的作 用，且神經突突出的長度，隨著其濃度的上升而有增加的趨勢。
本實驗室曾個別嘗試過以梔子素交聯明膠製成神經導管(GGC)[11]， 以及用EDC 交聯明膠製成神經導管(ENG)[12]，植入大鼠坐骨神經 10 mm 斷端間，術後飼養4~12 週，觀察坐骨神經再生情形，ENG 導管及 GGC 導管均能幫助再生神經成功生長過10 mm 間隙，但這兩個實驗留下了一 些問題有待探討，將於1.3 節詳述。
1.3 研究動機及目的
本實驗室在嘗試使用ENG 及 GGC 為神經導管材料時，並無非降解 性材料作為對照，但是和使用矽膠管為神經導管材料的其他實驗相比，
恢復週數相同的條件下，矽膠管內的再生神經成熟度似乎仍較佳，而實 驗結果發現，兩種降解性神經導管材料無可避免的會誘發免疫反應，使 再生神經周圍產生纖維組織，這是否就是 ENG 及 GGC 內再生神經成熟
度不如矽膠管的唯一原因？抑或是這兩種材料也影響了神經再生過程中 的其他機制？
再者，同為降解性導管，ENG 及 GGC 的差別只在於交連劑的不同，
而比較當時兩個研究的實驗結果顯示，GGC 內的再生神經相較於 ENG 有生長遲滯的現象，這究竟是實驗操作造成的誤差抑或是材料本身造成 的差異？若是材料造成的差異，究竟在整個神經再生過程的哪個環節造 成了這些差異？
為了回答上述問題，我的實驗除了ENG 及 GGC 兩種材料，也加入 了矽膠管這個非降解性材料，將三種材料一起進行比較。此外，除了以 組織學切片評估再生八週時的再生神經成熟度，也嘗試從神經再生過程 中的重要步驟找出相關的蛋白質，藉由偵測這些蛋白質的表現量來解釋 不同神經導管材料所造成的差異。
周邊神經斷傷後，斷傷處近端新生軸突萌芽(axonal sprouts)的產生、
再生軸突生長(regenerating axon outgrowth)及突觸形成(synapse formation) 是決定再生結果很重要的因素。針對此一過程，我選擇了 GAP-43 及 synapsin Ι 兩個蛋白質做偵測。GAP-43 及 synapsin Ι 為神經特有的蛋白 質，二者均會在發育及再生中的軸突尖端生長錐(growth cone)處被大量 表現。synapsin Ι 和軸突的延長(axonal elongation)與突觸的形成有關；
GAP-43 則可反應再生神經萌芽的數目(number of sprouts)及生長錐生長
延伸(growth cone extension)的能力。Das[17]等證實，在嗜鉻細胞瘤細胞株 (PC12 cell line)受神經生長因子(NGF)刺激產生突起時，GAP-43 及 synapsin Ι 的表現量均會上升；Haastert[18]等則在大鼠坐骨神經截斷並以 矽膠管橋接的神經再生實驗中，分別以 GAP-43 評估軸突再生情況，
synapsin Ι 評估新生突觸成熟度。
此外，降解性的材料因會引起較強且持續的發炎反應，所以再生神 經外膜之外常有纖維組織出現，阻礙周邊神經再生。TGF-β 是傷口癒合 過程中，參與組織纖維化及疤痕組織(scar tissue)形成的重要細胞激素，
故我選擇偵測TGF-β 去評估三種不同神經導管材料引發纖維疤痕組織產 生之嚴重程度。
綜上所述，本研究欲在同樣實驗條件下，比較ENG 及 GGC 對神經 再生的助益效果，並加入一組不可降解性材料（矽膠管）做為對照。除 了組織切片評估外，同時進行西方墨點法蛋白質分析，針對與神經再生 相關之蛋白質synapsin Ι、GAP-43 及 TGF-β1比較三種不同神經導管的差 異，以評估三種不同神經導管材料用於神經導管接合術之生物適用性。
胞内信号，可大大增强与G 蛋白偶联的受体转运作用。