论文部分内容阅读
婴幼儿长段气道狭窄,是目前儿科重症监护室常见的诊疗难题,组织工程气管是目前新兴的治疗方法与研究热点。而成功的血管化是目前限制组织工程气管应用的难题。为此,学者们提出了各种促血管化策略。日本的学者研发的细胞膜片技术,具备体外预血管化的能力,并促进移植物与机体血运循环快速连接的优点。骨髓间充质干细胞(BMMSCs)在抗坏血酸的作用下也能形成相似的干细胞膜片(SCS)。其在组织工程化骨上已有广泛研究,而其在组织工程气管的血管化中,尚无相关研究。 目的: 探讨抗坏血酸体外构SCS的可行性,并通过体外诱导方式研究SCS的血管化潜能。结合本研究团队既往研发的脱细胞支架(DT),构建复合干细胞膜片的脱细胞组织工程气管支架(TET),进行体内移植实验,探索其血管化潜能,从而推动组织工程气管血管化的研究。 方法: 获取兔BMMSCs,经抗坏血酸诱导构建SCS,检测其组织结构,超微结构与细胞外基质的基因表达情况。通过体外添加血管内皮细胞培养基,对 SCS 进行血管化诱导,检测血管内皮细胞标志物的免疫组化与基因表达情况;同时在构建SCS的过程中添加血管生长相关因子,并进行上述检测。构建SCS与DT后,将其复合成TET,进行同种异体异位移植,探讨其在体内的血管化情况。 结果: (1)在抗坏血酸(20 ug/ml)的作用下,经10-14天后BMMSCs可形成含有大量细胞外基质成分的膜片,透射电镜下见大量内质网与“囊泡样”结构。在细胞外基质的基因表达上,Fn的表达显著升高(P<0.05),而Col-Ⅰ的表达虽稍提高,但差异无显著性意义。 (2)在EGM-2的诱导下,BMMSCs与SCS在CD 31的免疫组化染色中均 呈阴性;在血管化相关基因的表达中, SCS 在 VEGF 上的表达显著提高(P=0.0065)。 (3)在ECGS的诱导实验中, CD 31的免疫组化染色同样呈阴性结果;在 血管化基因的表达中,抗坏血酸干预,可促进Ang-1基因表达的上调(P<0.0001);ECGS因子可促进Ang-2(P<0.0001)、PDGF(P=0.0162)、Cox-2(P=0.044)的表达提高,而VEGF(P=0.0048)基因的表达下降。 (4)移植实验后,未见明显的免疫排斥与感染坏死反应的发生。 (5)TET移植后取出移植物,进行HE染色与免疫组化vWF染色后计数微血管密度(MVD),无论在2周还是4周时间点,TET组较DT组的MVD均显著增高(2周HE:P=0.014,4周HE:P<0.0001;2周vWF:P=0.001,4周vWF:P=0.001)。而在不同组别内,2周与4周时,组内MVD无显著差异。 结论: (1)抗坏血酸可促进BMMSCs细胞外基质成分的合成与分泌,且形成三维立体的细胞膜片结构,但其对细胞外基质存在一定的选择性。 (2)在SCS的体外诱导中,未能形成具有血管网络的细胞膜片。但在抗坏血酸处理后其血管化诱导的潜能有所提高,在不同因子的作用下,不同基因的表达情况差异明显,干细胞膜片的血管化诱导仍需探索。 (3)移植实验展现了干细胞膜片与脱细胞支架在组织工程中“免疫豁免”的巨大优势。且 SCS 具有促进脱细胞支架微血管形成的作用,展现了其在组织工程血管化中的光明前景。 呈阴性;在血管化相关基因的表达中, SCS 在 VEGF 上的表达显著提高(P=0.0065)。 (3)在ECGS的诱导实验中, CD 31的免疫组化染色同样呈阴性结果;在 血管化基因的表达中,抗坏血酸干预,可促进Ang-1基因表达的上调(P<0.0001);ECGS因子可促进Ang-2(P<0.0001)、PDGF(P=0.0162)、Cox-2(P=0.044)的表达提高,而VEGF(P=0.0048)基因的表达下降。 (4)移植实验后,未见明显的免疫排斥与感染坏死反应的发生。 (5)TET移植后取出移植物,进行HE染色与免疫组化vWF染色后计数微血管密度(MVD),无论在2周还是4周时间点,TET组较DT组的MVD均显著增高(2周HE:P=0.014,4周HE:P<0.0001;2周vWF:P=0.001,4周vWF:P=0.001)。而在不同组别内,2周与4周时,组内MVD无显著差异。 结论: (1)抗坏血酸可促进BMMSCs细胞外基质成分的合成与分泌,且形成三维立体的细胞膜片结构,但其对细胞外基质存在一定的选择性。 (2)在SCS的体外诱导中,未能形成具有血管网络的细胞膜片。但在抗坏血酸处理后其血管化诱导的潜能有所提高,在不同因子的作用下,不同基因的表达情况差异明显,干细胞膜片的血管化诱导仍需探索。 (3)移植实验展现了干细胞膜片与脱细胞支架在组织工程中“免疫豁免”的巨大优势。且 SCS 具有促进脱细胞支架微血管形成的作用,展现了其在组织工程血管化中的光明前景。