最近的临床病理研究表明植入体内的脱细胞带瓣管道(DVC)被血液来源的干细胞缓慢重构,动物实验进一步证实心脏瓣膜间质细胞来源于骨髓干细胞,即原始瓣膜间质细胞(pVICs)。为探索和干预体内pVICs对DVC的重构,本课题在已建立的抗体偶联脱细胞瓣膜支架等研究上,以豚鼠-大鼠异种DVC移植模型为基础,采用SPIO标记的不同种类的骨髓干细胞,体内追踪和分离以明确pVICs来源。依据pVICs的细胞来源,单独应用SDF-1α或联合CD90抗体对DVC表面修饰,针对性趋化和粘附骨髓来源pVICs,促进其归巢和粘附,加速DVC重构。应用组织学、电镜、原位杂交等手段,研究pVICs在支架内的形态和功能;检测α-SMA等相关蛋白在组织、蛋白和基因水平的表达,研究pVICs的表型改变,初步探讨pVICs在DVC的转归和DVC的病理改变,为DVC体内重构提供新的理论基础,也为组织工程心脏瓣膜构建提供新的思路。
Decellularization;Heparin;SDF-1α;Bone marrow stem cells;Endothelialization
脱细胞带瓣管道是广泛应用于构建组织工程心脏瓣膜的支架之一,其主要特点是良好的组织相容性,天然的三维结构,和丰富的来源。了解脱细胞带瓣管道在体内重构的机制,能指导临床脱细胞带瓣管道的移植和修饰,为构建新一代的瓣膜移植物提供策略。本课题的主要研究内容包括(1)脱细胞带瓣管道的制备和表面修饰;(2)体外细胞和血液相容性实验;(3)体内移植和组织学检测。通过聚电解质层聚层技术,我们成功将SDF-1α和肝素结合到脱细胞带瓣管道上,并证实改性后的脱细胞带瓣管道血液和生物相容性良好,能趋化骨髓基质干细胞。在大鼠脱细胞带瓣管道异位移植的模型基础上,我们进一步通过超声和CT等手段,证实了该管道在体内保持通畅,更重要的是表面涂层能加速内皮细胞的覆盖,减少内膜增生,但带瓣管道的间质细胞再生有限。本项研究工作为脱细胞支架的表面改性提供了新的途径,结合干细胞再生等最新研究,为组织工程带瓣管道的体内再生提供了基础研究的依据。