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去细胞支架材料构建组织工程心脏瓣膜研究进展
当前所有生物瓣,包括无支架生物瓣共同致命弱点是易钙化、衰坏.提高生物瓣的耐久性是当前研制生物瓣的根本方向.随着组织工程技术的发展,组织工程瓣成为提高生物瓣耐久性新尝试.组织工程心脏瓣膜是应用组织工程学制造出的一种具有细胞活性的新型生物瓣,其原理是利用可吸收的聚合物为支架,再种植细胞包裹瓣叶.因为理想的组织工程瓣膜具有以下特点:组织相容性好、无免疫原性、有活力、耐久性强,并有一定的增长能力和修复能力,所以有着广阔的临床应用前景.如何构建一种良好的组织工程瓣膜,是当前心血管研究领域的热点与前沿.近年来,组织工程瓣,特别是以去细胞基质为支架材料的组织工程瓣的研究取得了一定的进展.
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异种真皮去细胞基质在尿道重建中的临床应用
目的 观察异种真皮来源的去细胞基质移植物(acellular matrix graft,ACMG)作为尿道狭窄重建手术替代材料应用于临床的安全性与有效性.方法 将ACMG作为尿道重建的替代材料,观察尿路上皮细胞能否长入并形成通畅的新尿道以及有无排斥反应.采用ACMG治疗尿道狭窄病例10例,年龄20 ～ 62,平均36岁.狭窄长度3.0 ～15.0 cm,平均6.9 cm.术时采用狭窄段切除后ACMG尿道套入术或狭窄段切开后ACMG补片尿道修补术,术后6个月拔除尿管,观察该ACMG在人体中有无排斥反应及ACMG辅助尿道重建术的治疗效果. 结果 10例患者拔除尿管后均恢复排尿,尿道造影及尿道镜检查可见术后尿道连续性好,腔内黏膜连续.随访至术后18个月,出现尿道狭窄2例,经尿道内切开扩张后恢复正常排尿,其余患者均可通过尿道正常排尿. 结论 异种真皮ACMG应用于尿道成形术中具有生物相容性良好、能从解剖上和功能上修复尿道的优点,适用于复杂、长段尿道狭窄病例的成形手术.
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牛心包组织工程心脏瓣膜支架脱细胞方法的比较
目的对比去污剂-酶消化法、胰蛋白酶消化法和去氧胆酸钠法去除新鲜牛心包组织上细胞的效果和保护基质的能力,为组织工程心脏瓣膜的构建提供较满意的平台.方法应用3种方法处理新鲜牛心包组织,用光学显微镜、扫描电镜观察脱细胞效果和胶原纤维、弹力纤维改变;用热皱缩实验、拉力测试观察基质的物理性能变化;用DNA抽提比较脱细胞前后细胞数量差异.结果 3种方法均能完全去除细胞,与去污剂-酶消化法比较,另2种方法对基质破坏明显.结论去污剂-酶消化法脱细胞效果好,且有良好的保护基质的能力.
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人主动脉壁脱细胞血管基质的制备
目的 探讨应用同种去细胞主动脉血管壁支架体外构建组织工程管道的可行性.方法 取液氮保存的同种主动脉带瓣管道.首先置于Tris低渗缓冲液室温下溶解血管壁细胞,血管壁用D-Hanks液充分清洗后,再用含十二烷基硫酸钠(SDS)的Tris低渗缓冲液室温下再孵育24h,洗涤脱去细胞;后用Tris等渗缓冲液充分冲洗残留细胞,完成脱细胞支架制备.并对脱细胞后的管壁进行光镜及电镜形态学观察以及进行理化性能测定.结果 人主动脉血管壁经SDS法去细胞后,经光镜和电镜观察,脱细胞后血管壁无细胞残留,胶原纤维和弹性纤维保留完整,形态学无明显变化;生物学性能也没有明显改变.结论 SDS法去细胞效果良好,初步制造了同种主动脉血管壁脱细胞基质材料,为构建同种带瓣管道提供了较合适的材料.
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牛心包组织工程心脏瓣膜支架脱细胞的研究
目的 研究去污剂-酶消化法、胰蛋白酶消化法和去氧胆酸钠法,去除新鲜牛心包组织细胞的效果和保护基质的能力,为组织工程心脏瓣膜的构建提供较满意的支架材料.方法 分别采用去污剂-酶消化法、胰蛋白酶消化法和去氧胆酸钠法,处理新鲜牛心包组织,光学显微镜、扫描电镜观察脱细胞效果和胶原纤维、弹力纤维改变;热皱缩实验、拉力测试观察基质的物理性能变化;DNA抽提比较脱细胞前后细胞数量差异.结果 3种方法均能完全去除细胞,与去污剂-酶消化法比较,其他2种方法对基质的破坏明显.结论 去污剂-酶消化法脱细胞效果好,且具有良好的保护基质能力.
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大鼠生物活性组织工程角膜等效物穿透性移植后观察
目的 观察组织工程角膜等效物(tissue-engineered corneal equivalent,TECE)大鼠穿透性角膜移植后大体及组织病理学特点.方法 脱细胞猪角膜基质(corneal acellular matrix,CACM)接种7 d SD大鼠原代角膜上皮细胞与基质细胞,气液面培养4～6 d至材料透明后作为TECE组植片,单纯CACM作为对照组植片,施行穿透性角膜移植术.术后观察角膜新生血管、植片混浊度、角膜细胞修复情况,2周、4周、8周、16周取材进行HE检查、20周取材进行透射电镜检查.结果 TECE组术后10 d角膜荧光素钠染色(-),对照组术后14 d角膜荧光素钠染色(-);TECE组新生血管出现时间(5.00±1.22)d晚于对照组(3.80±0.84)d,差异有显著统计学意义(P＜0.01),2周时TECE组新生血管面积(15.47±7.01)mm2少于对照组(62.75±29.22)mm2,差异有显著统计学意义(P＜0.01).拆线后2组角膜新生血管均大部分消退,植片逐渐透明;20周透射电镜检查提示2组均有新胶原形成,TECE组有神经纤维长入.结论 以CACM为支架构建的组织工程角膜等效物可以抑制角膜新生血管形成,透明度高,支持自体角膜细胞与神经纤维长入.
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负载去细胞基质的壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合微球的制备及其性状
目的 制备负载猪膀胱黏膜下层去细胞基质的壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合微球.方法 利用去污剂-酶法制备猪膀胱黏膜下层去细胞基质;乳化-交联法制备负载去细胞基质的壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合微球;应用扫描电镜、X线衍射仪分析微球形态、成分;酶联免疫吸附法检测微球内转化生长因子β1(TGF-β1)、血管内皮生长因子(VEGF)含量及累积释放率;噻唑蓝(MTT)法在1、3、5、7d检测复合微球细胞毒性.结果 复合微球形态均匀、呈球形,粒径分布在(3.52 ～29.65) μm.X线衍射显示:微球包含上述3种成分.微球内TGF-β1和VEGF的含量分别为(98.32±25.40)和(7.910 ±0.001) pg/g;两种细胞因子的累积释放率为8～10d内能维持95％的浓度.微球浸提液表明材料无细胞毒性.结论 负载猪膀胱黏膜下层去细胞基质的壳聚糖/纳米羟基磷灰石复合微球,粒径较窄,8 ～10d内维持有效的生长因子浓度,材料无细胞毒性.
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猪主动脉瓣去细胞的初步研究
目的对猪主动脉瓣进行了酶水化法去细胞的研究,探讨应用猪去细胞瓣膜支架体外构建组织工程心脏瓣膜的可行性.方法应用胰蛋白酶/乙二胺四乙酸去除猪主动脉瓣组织中的细胞,对处理后的组织进行组织学与免疫组化,扫描电子显微镜观察,并进行理化性能测定.结果酶水化法去细胞效果良好,且能较好地保持胶原纤维和弹性纤维原有的排列和分布.与新鲜猪主动脉瓣比较,热皱缩温度、抗张强度差异无统计学意义(P＞0.05).结论酶水化法去细胞效果良好,初步制造了猪主动脉瓣脱细胞基质材料,为进一步制作组织工程瓣膜提供了较合适的支架材料.
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去细胞支架材料用于胆管替代的相容性研究
目的 对经去污剂处理得到的猪去细胞管腔基质支架材料用于胆管修复替代进行体外相容性研究,为该种方法制备的管腔支架材料的临床应用提供实验依据.方法 采用十二烷基磺酸钠、Triton X-100处理封闭群小香猪输尿管和胆管,获得去细胞管腔基质支架材料;MTT法检测基质支架材料的不同浓度浸提液对细胞增殖的影响,并按医用生物材料细胞毒性分级标准进行评级;在基质支架材料上种植人肝内胆管上皮细胞,于接种后20 d通过扫描电镜观察人肝内胆管上皮细胞在支架上的生长情况.结果 经去污剂处理后的管腔支架材料与处理前相比,细胞完全去除无残留,组织结构保存完整,主要由胶原纤维构成三维立体网络状结构;支架材料细胞毒性评级为0～1级,可认为无细胞毒性;扫描电镜观察人肝内胆管上皮细胞在支架材料上贴附生长,但支架内部生长较少.结论 经去污剂处理得到的猪去细胞管腔基质支架是一种无毒的天然异种管腔替代物,细胞亲和性较好,但细胞贴附时间较长,需改良细胞贴附方法.
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自体骨髓间充质干细胞复合膀胱去细胞基质修复犬膀胱缺损的实验研究
目的 探讨利用自体骨髓间充质干细胞(BMSCs)复合膀胱去细胞基质(BA MG)进行犬膀胱缺损修复重建的可行性.方法 25只杂种犬,5只用于制备BAMG,20只随机分为两组进行膀胱部分切除术.A组用单纯BAMG修复膀胱缺损,B组用复合自体BMSCs的BAMG修复膀胱缺损.分别在术后1、2、4、8、12周取材进行组织学和免疫组织化学检测评价膀胱组织再生情况.结果 所有动物术后均存活.组织学检测结果表明B组术后2周时已有尿路上皮形成,术后8周和12周时在修复区再生出与正常膀胱组织相似的膀胱壁结构.A组术后4周观察到尿路上皮再生,术后12周时仍然缺乏良好的平滑肌组织再生.结论 自体BMSCs复合BAMG比单纯BAMG更能促进膀胱缺损区修复和组织再生.自体BMSCs是组织工程膀胱可供选择的种子细胞来源.
