體外構(gòu)建組織工程化帶瓣管道的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、背景與目的:人同種異體帶瓣管道(homologousvalvedconduit，HVC)以其優(yōu)良的血液動(dòng)力學(xué)和機(jī)械特性、不易感染、無需抗凝等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)成為糾治許多復(fù)雜先天性心臟病時(shí)重建右室流出道(rightventricularoutflowtract，RVOT)的首選材料。然而，臨床研究發(fā)現(xiàn)，由于是同種異體移植，瓣膜及管道表面的內(nèi)皮細(xì)胞(endothelialcells，ECs)所引起的免疫排斥反應(yīng)會(huì)使移植物逐漸發(fā)生衰敗和鈣化，最終導(dǎo)

2、致移植物毀損。因而許多患者，尤其是眾多嬰幼兒，均面臨再次移植手術(shù)，遠(yuǎn)期生存受到極大威脅。耐久性差已成為制約其臨床應(yīng)用的最主要問題之一。 為了解除這一瓶頸，人們開始利用組織工程學(xué)的方法，將人工、天然可降解材料或經(jīng)脫細(xì)胞處理的HVC作為支架，在其上種植經(jīng)體外培養(yǎng)、擴(kuò)增后的自體活性細(xì)胞，并使之牢固粘附，生長，從而制作出具有正常的結(jié)構(gòu)與功能的移植物。其實(shí)質(zhì)是對(duì)自體組織的克隆。因而在理論上是組織相容性好，無免疫原性，機(jī)械特性強(qiáng)，血?jiǎng)訉W(xué)優(yōu)良

3、且不易感染，無需抗凝的理想管道。而目前人工或天然材料的免疫原性、細(xì)胞毒性、炎癥反應(yīng)等尚不能完全避免。機(jī)械強(qiáng)度及生物學(xué)特性等也無法讓人完全滿意。因而，脫細(xì)胞的同種HVC仍是組織工程支架的理想材料。 此外，對(duì)脫細(xì)胞化的HVC支架而言，再內(nèi)皮化的種子細(xì)胞選擇也是困擾構(gòu)建組織工程化管道的一大難題。因?yàn)槔硐氲姆N子細(xì)胞必須滿足以下特點(diǎn)：(1)容易培養(yǎng)，生命力旺盛，黏附力強(qiáng)；(2)具有正常瓣膜細(xì)胞相似的生理功能和活性；(3)臨床上容易獲取，來

4、源廣泛，實(shí)用性強(qiáng)；(4)為自體細(xì)胞或無免疫原性的異體細(xì)胞，不會(huì)引起免疫反應(yīng)?？梢娺x擇理想的種子細(xì)胞絕非易事。近來研究表明骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞獲取方便，體外培養(yǎng)、純化、擴(kuò)增的技術(shù)也較為成熟。更為重要的是，骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞較為原始，細(xì)胞表型分化尚不成熟，即使是同種異體種植，也不會(huì)引起免疫反應(yīng)。而且，它是一種多能干細(xì)胞，具有超強(qiáng)的自我增殖能力和多向分化潛能，能在不同的誘導(dǎo)環(huán)境下，轉(zhuǎn)化為心肌細(xì)胞、成骨細(xì)胞、肌細(xì)胞、脂肪細(xì)胞等。有望成為合適的種子細(xì)胞

5、。 本實(shí)驗(yàn)?zāi)康木驮谟?，將人骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(Humanbonemesenchymalstemcells，HBMCs)于體外定向誘導(dǎo)分化為ECs后作為種子細(xì)胞，在脫ECs的人同種帶瓣主動(dòng)脈上種植，探討體外構(gòu)建同種組織工程化帶瓣管道(tissue-engineeringhomologousvalvedconduit，TEHVC)的可行性。 材料與方法:1、抽取人胸骨骨髓，利用密度梯度離心法分離出HBMCs，經(jīng)體外培養(yǎng)、擴(kuò)增、

6、純化、傳代后，加入特定生長因子將其定向誘導(dǎo)分化為ECs，作為種子細(xì)胞，并進(jìn)行相關(guān)的HBMCs和ECs的鑒定； 2、利用SDS及EDTA等去污劑完全脫去液氮保存的人同種HVC表面的ECs，將其作為種植支架，并行光鏡及電鏡等鑒定，與正常管道對(duì)照，觀察脫細(xì)胞效果； 3、將已培養(yǎng)好的ECs高密度種植在管道支架上并靜態(tài)培養(yǎng)2周后，用掃描電鏡觀察種植管道表面再內(nèi)皮化程度。 結(jié)果:1、HBMCs在特定環(huán)境下被定向誘導(dǎo)分化為EC