體外構(gòu)建組織工程化帶瓣管道的實驗研究.pdf

1、背景與目的:人同種異體帶瓣管道(homologousvalvedconduit，HVC)以其優(yōu)良的血液動力學和機械特性、不易感染、無需抗凝等優(yōu)點，已經(jīng)成為糾治許多復雜先天性心臟病時重建右室流出道(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)皮細胞(endothelialcells，ECs)所引起的免疫排斥反應會使移植物逐漸發(fā)生衰敗和鈣化，最終導

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)，遠期生存受到極大威脅。耐久性差已成為制約其臨床應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的方法，將人工、天然可降解材料或經(jīng)脫細胞處理的HVC作為支架，在其上種植經(jīng)體外培養(yǎng)、擴增后的自體活性細胞，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。其實質(zhì)是對自體組織的克隆。因而在理論上是組織相容性好，無免疫原性，機械特性強，血動學優(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、細胞毒性、炎癥反應等尚不能完全避免。機械強度及生物學特性等也無法讓人完全滿意。因而，脫細胞的同種HVC仍是組織工程支架的理想材料。 此外，對脫細胞化的HVC支架而言，再內(nèi)皮化的種子細胞選擇也是困擾構(gòu)建組織工程化管道的一大難題。因為理想的種子細胞必須滿足以下特點：(1)容易培養(yǎng)，生命力旺盛，黏附力強；(2)具有正常瓣膜細胞相似的生理功能和活性；(3)臨床上容易獲取，來

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

5、。 本實驗目的就在于，將人骨髓間充質(zhì)干細胞(Humanbonemesenchymalstemcells，HBMCs)于體外定向誘導分化為ECs后作為種子細胞，在脫ECs的人同種帶瓣主動脈上種植，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)、擴增、

6、純化、傳代后，加入特定生長因子將其定向誘導分化為ECs，作為種子細胞，并進行相關(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，與正常管道對照，觀察脫細胞效果； 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)境下被定向誘導分化為EC