聚电解质多层膜修饰与纳米APS膜外覆大鼠去细胞血管支架的研究

摘要

目的：
　　在过去的十余年，我国冠心病人数逐年升高。冠脉搭桥术（CABG）是治疗冠心病的重要手段，临床上常规使用大隐静脉（SVG）和或乳内动脉（IMA）作为CABG的桥血管，但自体血管常受到患者自身条件限制。因此使用组织工程制备桥血管具有重要意义，但它又存在诸如血栓形成、血管内膜增生、慢性炎症等诸多问题，且经过脱细胞处理的组织工程血管生物力学性能下降，易导致血管变形和扩张。为解决这些问题，本课题拟采用聚电解质多层膜（PEM）修饰去细胞血管支架，利用含 SDF-1α和肝素的聚电解质多层膜，防止去细胞血管支架内血栓形成，同时加速血液中干细胞在去细胞血管支架上的粘附和成熟，促进内膜修复。此外，本课题采用纳米氨基醇聚癸二酸甘油酯(APS)静电纺丝（ES）外覆技术，将脱细胞血管与高分子材料相结合，增强血管支架的机械强度。
　　方法：
　　在第一部分中，我们比较了不同的去污剂组合方法对于大鼠主动脉的脱细胞效果以及保护细胞外基质的能力，并检测脱细胞后DNA含量明确脱细胞效果，利用组织学和扫描电镜检测评估脱细胞后的血管损伤情况。在第二部分中，主要采用肝素与SDF-1α构建聚电解质多层膜(HEP-SDF-1αPEM)，并用HEP-SDF-1αPEM修饰去细胞血管支架的表面。采用免疫荧光法明确PEM在血管表面的结合，同时在体外验证其生物相容性。第三部分实验，我们将肝素-SDF-1α修饰后的大鼠去细胞血管支架移植到同种异体的大鼠腹主动脉，术后应用超声和小动物CT检测移植血管的功能，并采用组织学以及免疫荧光染色观察细胞重构的情况。在第四部分中，使用 APS静电纺丝包覆脱细胞小动脉血管支架，并通过力学测试来观察脱细胞过程对血管支架力学性能的影响，及复合组织工程血管支架在生物力学方面的优势。第五部分实验中，我们利用前述实验相似方法用肝素涂层修饰复合血管支架内膜，并将复合组织工程血管移植于动物体内进行功能验证，术后6周应用超声和小动物CT检测移植血管的血流速度和血管形态、结构的变化。
　　结果：
　　大鼠主动脉血管经过TRITON X-100、SD以及SDS联合去细胞处理，细胞成分被完整去除，将去细胞处理对于胶原纤维以及弹力纤维的破坏降低到最低程度。去细胞支架表面用肝素-SDF-1αPEM进行了修饰，而SDF-1α在去细胞支架上的缓释也得到了证实。在体外实验中，PEM修饰的去细胞血管支架具备优良的抗凝性以及血液相容性。肝素-SDF-1αPEM促进了BMSCs（大鼠）在去细胞支架表面的迁移、增殖、粘附，加快了支架表面的再细胞化过程。体内试验则通过血管超声以及CT血管造影证实了，PEM组以及单纯去细胞组血管移植物在术后无狭窄、血栓以及瘤样扩张形成，通畅性良好。移植一个月后的组织学以及荧光免疫组化结果表明，采用肝素-SDF-1αPEM修饰的去细胞血管支架能够促进EPCs在血管上的归巢以及再内皮化。我们成功利用静电纺丝技术将APS纺丝包覆于大鼠脱细胞主动脉外壁，ES-APS包覆改造脱细胞血管明显增强支架的缝合强度和抗爆裂压力，显示出良好的生物力学顺应性。而肝素化的 ES-APS包覆支架移植后血管通畅性良好，纳米 APS静电纺丝包覆能防止去细胞主动脉扩张和动脉瘤形成，减轻管腔内膜增生。
　　结论：
　　通过用HEP-SDF-1αPEM修饰大鼠脱细胞血管支架表面，并使用ES-APS包覆脱细胞血管支架，成功制备了组织工程血管，提高了血管支架的组织相容性以及抗张强度，为组织工程血管的制备提供了新的基础。组织工程血管在临床应用中具备良好的前景。

目录

声明

引言

参考文献

第一部分 去细胞血管支架的制备

1. 前 言

2.材料和方法

3. 结 果

4. 讨 论

5. 结 论

参考文献

第二部分 聚电解质多层膜修饰去细胞血管支架及体外生物相容性研究

1 前 言

2．材料和方法

3. 结果

4 讨论

5 结 论

参考文献

第三部分 聚电解质多层膜修饰大鼠去细胞血管支架体内再细胞化研究

1 前 言

2．材料和方法

3. 结果

4 讨论

5 结 论

参考文献

第四部分 纳米氨基醇聚癸二酸甘油酯外覆大鼠去细胞血管支架的制备

1 前 言

2．材料和方法

3. 结果

4 讨论

5 结 论

参考文献

第五部分 肝素化纳米氨基醇聚癸二酸甘油酯复合组织工程血管体内植入研究

1 前 言

2．材料和方法

3. 结果

4 讨论

5 结 论

参考文献

附录：课题相关综述及公开发表的论文

攻读学位期间公开发表的论文

致谢