可降解生物膜预防组织粘连及肿瘤复发的研究

摘要

病变组织的修复和再生是一个综合过程，其中包括疾病的治疗、新组织再生、炎症的预防等。可降解生物膜提供了一个很好的载体，可以同时实现作为药物载体、细胞生长支架等功能。然而，病变组织的再生过程是一个分阶段完成的过程。其中，组织粘连是组织因各种原因而导致组织液渗出，组织液中含有大量的组织纤维蛋白，组织纤维蛋白相互交织构成纤维网，毛细血管渗透其中。毛细血管可向新形成的组织提供营养，使新生组织不断生长，新生组织结构不断延伸，使得组织之间形成了纤维蛋白网，继而形成纤维性粘连，引起功能障碍的这一过程。一般而言对于上述组织粘连的预防及治疗方法主要有：减少炎性反应和渗出、防止渗出液凝固以及纤维素沉着、减少创面与其他组织的接触、促进纤维素的溶解和吸收、抑制成纤维细胞的活性、非生物材料及生物材料的应用、药物薄膜的应用、细胞因子的应用等。另外，针对局部肿瘤切除后有可能存在的残留肿瘤细胞，需要进行药物释放来抑制这些细胞的生长。由于肿瘤细胞存在的局部组织一般呈现酸性环境，所以使用具有酸度敏感性的药物载体能够准确的进行抗肿瘤药物释放，抑制抗肿瘤细胞的同时又不对正常细胞生长产生影响。另外，在肿瘤切除部位，除了需要抑制肿瘤细胞的生长之外，也需要对受损组织进行修复，即需要组织工程支架来支持正常细胞的生长。因此，从生物材料角度，设计具有良好组织相容性和组织匹配性的生物材料，才可以在不影响正常组织再生和重建的基础上，分别实现预防组织粘连和抑制肿瘤复发。从而满足治疗和促进修复的综合过程需求。本论文将设计不同可降解生物材料研究其在普外科中预防组织粘连和抑制残留肿瘤细胞的潜在应用。
　　首先，天然水凝胶膜在预防腹腔内粘连的形成中是一种很有前景的材料。目前已有基于壳聚糖、明胶、透明质酸等天然材料的水凝胶被用于粘连的预防。然而，由于它们力学性质难以控制且降解迅速，作用时间较短暂，难以达到满意效果。本部分利用一种光交联明胶（GelMA）来预防腹腔内粘连的形成。基于GelMA的水凝胶膜容易处理，降解后无毒且能够维持长达一个月的出色屏障效果。我们发现20％GelMA浓度的水凝胶膜可以达到出色的屏障效果，在实验组大鼠腹腔内植入GelMA水凝胶膜使其腹腔粘连发生与对照组大鼠相比大幅减少。这项研究为一种新型的实用外科防粘连技术的建立奠定了基础。
　　其次，乳腺癌的保乳治疗（BCT）具有较高的局部复发（LR）率，而增强局部治疗有望克服这一缺点。因此我们提出一种复合了装载阿霉素（DOX）的多孔硅纳米粒的纳米纤维膜来降低保乳治疗的复发率，这种纤维膜可以实现抗肿瘤药物的双相释放：早期的突释和后期的缓释。在这项研究中，我们设计了一种新型的复合纳米纤维膜，通过用电纺左旋聚乳酸（PLLA）纳米纤维同时装载DOX和载DOX多孔硅纳米粒来实现药物的高效释放。体外实验证明这种纳米材料可以双相释放 DOX，而体内结果也表明这种复合膜材料在实体瘤动物模型中可以显著抑制肿瘤的生长。组织病理学检查证明处理组在10周内有显著的肿瘤细胞凋亡现象。这种抗肿瘤作用也伴随着Bcl-2和TNF-α表达的下降和Bax、Fas的上调及Caspase-3水平的激活。本研究说明复合多孔硅纳米粒的纳米纤维膜可能具有抗肿瘤性质，并可在此基础上进一步开发出癌症治疗的辅助治疗方案。
　　综上所述，本文主要从普外科中预防组织粘连和残留肿瘤角度出发，分别设计光交联可降解水凝胶膜和载药纤维膜。首先，构建一种可降解明胶的水凝胶，得到一种柔软和可操作性强的水凝胶膜，从而在预防腹腔粘连方面具有较强的应用前景。进一步，基于生物材料，构建可以缓慢释放的载药纤维膜，载药纤维膜应该同时满足抑制残留肿瘤细胞和细胞生长载体的要求，还应该满足长期释放抗肿瘤药物的需求。

目录

声明

第一章 可降解明胶水凝胶膜构建及预防腹腔粘连研究

1.前 言

2.材料与方法

3.结 果

4.讨 论

5. 结 论

参考文献

第二章 缓释阿霉素的可降解纤维膜抑制肿瘤研究

1前 言

2.材料与方法

3.结 果

4.讨 论

5.结 论

参考文献

第三章 全文结论

第四章 综述:生物材料预防组织粘连的相关机制及研究进展

缩略词表

科研成果

致谢