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功能蛋白修饰的膀胱无细胞基质作为膀胱替代材料的研究
  • 项目名称:功能蛋白修饰的膀胱无细胞基质作为膀胱替代材料的研究
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:81170639
  • 申请代码:H0503
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2012-01-01-2015-12-31
  • 项目负责人:耿红全
  • 依托单位:上海交通大学
  • 批准年度:2011
中文摘要:

膀胱无细胞基质组织相容性及机械力学性能好,单纯基质片替代膀胱后膀胱组织可再生,但诱导组织再生的能力严重不足。血管再生不足和组织再生过程中过度的胶原沉积是制约替代材料在体内的成组织能力关键因素。血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)可以促进成熟血管新生,基质金属蛋白酶(MMP)可以降解再生时过多形成的胶原,从而在组织再生中起关键作用。在国家自然基金小额探索项目的资助下,我们已率先开发出温敏纳米凝胶缓释系统,可以将功能蛋白有效整合至无细胞基质并长期缓释,并证实缓释出的生长因子的生物学活性未受影响。在此基础上,本研究拟将包封功能蛋白的温敏纳米凝胶缓释系统与无细胞基质复合,再用该功能蛋白修饰的基质片进行膀胱替代,以期长时间、持续分泌的功能蛋白促进血管再生、细胞的迁入,有利于膀胱再生。该膀胱替代材料中,功能蛋白、纳米微粒、胶原基质均无抗原性,有望为获得可产品化的膀胱替代材料

结论摘要:

一些先天及后天性膀胱疾病,如神经源性膀胱、膀胱外翻、后尿道瓣膜等,往往需要进行膀胱扩大术。临床治疗的金标准是胃肠膀胱替代术,然而利用胃肠组织替代膀胱会带来一些潜在的并发症,如结石、感染、代谢异常、继发肿瘤等。膀胱无细胞基质具有良好的组织相容性,是理想的替代材料。然而单纯利用膀胱无细胞基质诱导膀胱再生存在明显的移植物挛缩现象。早期快速地形成成熟的血管网络对移植物组织化并且维持新生组织长期存活是至关重要的。目前一些研究通过再水化、透明质酸、肝素、化学偶联等方式将外源性生长因子导入无细胞基质中,拟通过缓释的生长因子促进再生组织血管化。但导入的生长因子最终只能维持3-4周,4周后再无生长因子释放,凸显了诱导组织再生能力不足的问题。将载药的纳米粒子与膀胱无细胞基质复合,有望解决生长因子在体内长效缓释的问题,促进膀胱组织再生并抑制移植物挛缩。本课题将纳米技术应用于膀胱组织工程,制备了包埋MMP-1,VEGF和bFGF的PLGA纳米粒子,与膀胱无细胞基质复合替代膀胱,并探索了其诱导膀胱组织再生抑制移植物挛缩的可行性。具体研究工作如下(1)采用纳米技术以高分子聚合材料为载体,通过双乳化溶剂蒸发技术将MMP-1包封在纳米粒子中,以期延长MMP-1的体内缓释时间,提高MMP-1稳定性。(2)将复合了载VEGF纳米粒子的无细胞基质别在大小动物体内膀胱替代,分别于术后1W,2W,4W,12W测量再生部分膀胱面积大小,形态学特征,体外游离肌条特性并通过ELISA测量再生部分膀胱的VEGF含量。(3)长期缓释VEGF和bFGF的膀胱无细胞基质大面积替代兔膀胱,分别于术后4周和12周观察了膀胱再生情况,测定膀胱无细胞基质片挛缩率,免疫组织学观察再生膀胱组织结构形态、新生血管密度及成熟度、胶原降解与再生情况,体外功能试验评价再生部分膀胱肌条的功能。结果表明,载MMP-1的PLGA-PCL的纳米粒子的制备方法是成功的。载VEGF纳米粒子修饰的无细胞基质在体内可长期缓释VEGF,首次完成了对BAM诱导膀胱再生时挛缩现象的有效抑制,证实了血管再生不足是导致挛缩发生的重要因素。应用载VEGF和bFGF纳米粒子共同修饰的膀胱无细胞基质可诱导膀胱组织再生,很大程度上解决了移植物挛缩的问题,同时,相比单一应用载VEGF或bFGF纳米粒子能获得更好的替代效果。


成果综合统计
成果类型
数量
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