小腸黏膜下層細胞外基質(zhì)水凝膠的制備及其對肝組織損傷修復(fù)的影響.pdf

1、研究背景：
　　小腸黏膜下層(small intestinal submucosa, SIS）細胞外基質(zhì)（extracellular matrix, ECM）是將小腸去除漿膜層、肌層及黏膜層，以及一系列加工和消毒處理后，獲得的一種不含細胞的細胞外基質(zhì)。SIS是一種理想的組織工程學(xué)生物材料，在機體組織修復(fù)方面具有以下三個方面的生物學(xué)優(yōu)勢：1.具有組織相容性，SIS主要由Ⅰ、Ⅲ型膠原蛋白構(gòu)成，并含有豐富的纖維連接蛋白及生長因子，即使經(jīng)

2、過一系列加工處理后SIS仍還有這些生長因子。如成纖維細胞生長因子-2、轉(zhuǎn)移生長因子-β、血管內(nèi)皮生長因子、血小板源性生長因子等,這些物質(zhì)均為正常細胞外基質(zhì)的成分。其中Ⅰ型膠原蛋白及纖維連接蛋白均可于細胞膜特異性結(jié)合，并激活細胞傳導(dǎo)通路促進細胞的粘附，而其他各種生長因子也可以刺激細胞增殖。因此，SIS不僅能為宿主細胞提供較佳黏附和遷移的自然環(huán)境，還能很快與宿主組織結(jié)合，促進血管生成，恢復(fù)組織功能。2.具有免疫原性和安全性，經(jīng)過機械法和化學(xué)

3、法聯(lián)合處理的SIS不含細胞，其攜帶病原體的概率很低，而且其免疫原性弱，即使異種移植后亦不產(chǎn)生排斥反應(yīng)。SIS經(jīng)消毒處理后，所含有的各種組分不會丟失或失活，超微結(jié)構(gòu)及機械特性無明顯改變。因此，經(jīng)消毒處理后SIS具有較高的安全性。同時SarikayaA等指出SIS浸出液對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌均具有抑制作用，可以抑制細菌的生長。3.具有生物力學(xué)性能，小腸黏膜下層是一種非線性材料，在縱軸方向（無論是否刨開管壁）的抗拉伸強度相當(dāng)于肌腱和韌帶組

4、織的1/7到1/4。SIS作為體內(nèi)組織工程的材料，具有適當(dāng)?shù)臋C械特性，能承受周圍組織壓力，為再生細胞提供足夠的生長空間。因為其良好的生物學(xué)優(yōu)勢，SIS已經(jīng)廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代生物材料和組織工程醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，如肌腱重建、下泌尿道重建、硬腦膜修補、血管重建、修復(fù)部分或全層皮膚損傷等。目前關(guān)于SIS在肝臟組織損傷修復(fù)方面的研究較少，但其具有較大的研究價值和應(yīng)用潛力。因此，本研究使用豬小腸自制小腸黏膜下層細胞外基質(zhì)，通過制備豬小腸黏膜下層（SIS）細胞外

5、基質(zhì)水凝膠，注射至由四氯化碳（CCL4）誘導(dǎo)肝損傷的損傷部位，以研究SIS細胞外基質(zhì)水凝膠材料對化學(xué)性肝損傷的修復(fù)作用。通過探討注射性SIS細胞外基質(zhì)水凝膠材料治療化學(xué)性肝損傷的可行性，為臨床上針對急、慢性肝損傷的修復(fù)和治療提供依據(jù)和新的方法。
　　方法：
　　1.取新鮮豬小腸組織，運用SDS脫細胞和酶消化方法，制備小腸黏膜下層細胞外基質(zhì)水凝膠；利用H&E染色方法檢測基質(zhì)材料脫細胞效果；并檢測制作的水凝膠材料的溫度敏感性；M

6、TT方法檢測水凝膠材料對人正常肝細胞的生物相容性。
　　2.培養(yǎng)人正常LO2肝細胞，分為正常對照組、CCL4損傷組、水凝膠處理CCL4損傷細胞組，采用流式細胞儀檢測各組細胞的凋亡情況，EdU細胞增殖染色法檢測各組細胞的增殖情況，ELISA方法檢測各組細胞培養(yǎng)上清中bEGF、VEGF、NGF、IL-4、IL-6、IL-8含量的變化，以檢測自制小腸黏膜下層細胞外基質(zhì)水凝膠對CCL4損傷肝細胞的修復(fù)作用。
　　3.采用經(jīng)腹膜連續(xù)3

7、個月注射四氯化碳法，建立C57/BL小鼠化學(xué)性肝損傷模型。在B超引導(dǎo)下，用31G注射針將自制小腸粘膜下基質(zhì)水凝膠注射至損傷肝包膜下。收集處理后小鼠的血清和肝組織，觀察SIS水凝膠對實驗小鼠血清白蛋白（ALB）、丙氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（ALT）、天門冬氨酸氨基轉(zhuǎn)移酶（AST）、以及肝組織病理改變的影響。
　　結(jié)果：
　　通過SDS處理和酶消化方法后，H&E檢測發(fā)現(xiàn)可以完全除掉豬小腸黏膜組織外的細胞，從而成功制備了豬小腸細胞外基質(zhì)水凝

8、膠材料，并具有明顯的溫度敏感性和生物相容性。流式細胞術(shù)檢測發(fā)現(xiàn)，小腸細胞外基質(zhì)水凝膠材料能夠減少CCL4誘導(dǎo)的損傷肝細胞凋亡；而EdU檢測方法發(fā)現(xiàn)小腸細胞外基質(zhì)水凝膠材料能夠促進CCL4誘導(dǎo)的損傷肝細胞的增殖；ELISA檢測發(fā)現(xiàn)小腸細胞外基質(zhì)水凝膠材料能夠促進肝細胞培養(yǎng)環(huán)境中bEGF、VEGF、NGF細胞因子含量，并減少促炎因子IL-6、IL-8的產(chǎn)生，而增加抗炎因子IL-4的產(chǎn)生。利用CCL4建立C57/BL小鼠肝損傷模型，成功在B超

9、引導(dǎo)下將自制小腸粘膜下基質(zhì)水凝膠注射至損傷肝包膜下，經(jīng)過檢測發(fā)現(xiàn)水凝膠處理組小鼠血清中ALB顯著上升，而ALT和AST轉(zhuǎn)氨酶的含量顯著下降，而H&E檢測也發(fā)現(xiàn)，豬小腸黏膜下層細胞外基質(zhì)水凝膠注射有助于損傷肝組織的形態(tài)恢復(fù)。
　　結(jié)論：
　　本研究成工制備豬小腸細胞外基質(zhì)水凝膠，檢測發(fā)現(xiàn)其具有溫敏性和生物相容性，并能夠通過改善相關(guān)細胞因子分泌含量，促進損傷肝細胞增殖并抑制其凋亡，從而減輕肝細胞損傷，并能夠注射至肝損傷小鼠體內(nèi)，