负载anti-sca-1和bFGF的UBM支架用于盆底重建的研究

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背景:  盆底支持结构的破坏是导致盆腔器官脱垂(pelvic organ prolapsed, POP)最主要的因素,POP对于中老年女性来说是一种高发病,严重影响患者的生活质量。目前临床上常采用手术的方法来治疗POP,包括自体组织修补和网片盆底重建术。其中自体组织修补具有较高的复发率,而网片盆底重建治疗POP虽然有一定的好处,但是同时也带来了一些网片植入相关的并发症,另外植入的网片不能从功能上重建盆底的支持结构。早期研究发现,脱细胞膀胱基质(urinary bladder matrix, UBM)是最适合作为盆底修复的生物支架材料。近期研究发现,UBM 可以在植入部位富集干细胞并且能够促进组织再生,但是由于富集的干细胞的数量很少,所以远期的疗效还是不够理想。近年来运用单克隆抗体的技术用于提高药物和细胞的浓度。Sca-1 作为一个最常见的鼠类造血干细胞标志物,有学者发现将 sca-1 单克隆抗体结合到胶原支架上可以促进心肌组织的再生。虽然可以明显观察到心肌细胞的再生,但是再生的组织没有相应的功能。碱性成纤维细胞生长因子(basic fibroblast growth factor,bFGF)作为一种生物活性因子普遍存在于活体器官中,它具有促进血管生成、细胞增殖和迁移等功能,在组织修复过程中起着重要作用。  目的:  评估负载抗sca-1抗体和碱性成纤维细胞生长因子的脱细胞膀胱基质支架(anti-sca-1/bFGF-UBM)的生物性能,用于女性盆底支持结构的重建。  方法:  通过一种双特异性化学交联试剂4-(N-马来酰亚胺甲基)环己烷-1-羧酸磺酸基琥珀酰亚胺酯钠盐(sulfosuccinimidyl 4-[N-maleimidomethyl] cyclohexane-1-carboxylate, sulfo-smcc)将抗sca-1抗体和bFGF结合到UBM上,得到anti-sca-1/bFGF-UBM 生物支架,通过扫描电子显微镜观察生物支架表面结构,酶标仪测量吸光度和荧光强度,然后通过体内和体外实验观察生物支架富集 sca-1 阳性细胞的情况,随后体外检测生物支架的分化能力,体内检测生物支架的生物相容性。  结果:  扫描电子显微镜显示anti-sca-1/bFGF-UBM组、anti-sca-1-UBM组及bFGF-UBM组表面附着了数量不等的白色块状物,且anti-sca-1/bFGF-UBM 组数量最多,而对照组未见明显的白色块状物出现。说明anti-sca-1和bFGF可以特异性的结合到UBM上。酶标仪测荧光强度结果显示anti-sca-1和bFGF组荧光明显高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。体内和体外实验都表明anti-sca-1/bFGF-UBM生物支架可以更多的富集sca-1阳性细胞(P<0.05)。另外免疫荧光结果显示anti-sca-1/bFGF-UBM生物支架可以促进mMSCs向平滑肌细胞分化,而且HE染色结果表明了anti-sca-1/bFGF-UBM生物支架具有良好的生物相容性。  结论:  anti-sca-1/bFGF-UBM生物支架不仅可以富集自体干细胞,而且可以促进干细胞分化成熟。它也许可以作为盆底支持结构损伤理想的修复材料,另外也可能为制作组织工程材料提供了一种新的思路。
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