MMP-2敏感型聚乙二醇水凝胶联合去细胞瓣制备复合支架的实验研究

摘要

本文共分三部分：
　　 第一部分：基质金属蛋白酶底物肽的合成和检测
　　 目的：分别制备对基质金属蛋白酶-2（MMP-2）高度敏感的MMP(W)X 肽和对MMP-2不敏感的MMP(DF)X肽，进行相关检测。
　　 方法：采用Fmoc固相合成法制备MMP(W)X 肽和MMP(DF)X肽，MMP(W)X 肽的氨基酸序列为Ac-CRD-GPQG↓IWGQ-DRC-NH2，MMP(DF)X肽的氨基酸序列为Ac-CRD-GDQGIAGF-DRC-NH2。采用高效液相色谱法和质谱进行鉴定。
　　 结果：MMP(W)X肽高效液相色谱分析其纯度为99.06％，质谱检测分子量为1632.79/摩尔；MMP(DF)X肽高效液相色谱分析其纯度为99.29％，质谱检测分子量为1553.69/摩尔。
　　 结论：MMPs底物肽能够体外合成并用于组织工程研究。
　　 第二部分：基质金属蛋白酶底物肽聚乙二醇复合水凝胶的制备及性质研究
　　 目的：采用分子量20,000Da丙烯酰化四分枝状聚乙二醇（4-arm-PEG-Ac）和基质金属蛋白酶底物肽制备可降解复合水凝胶，并检测其性能。
　　 方法：利用已制备的基质金属蛋白酶底物肽，联合丙烯酰化四分枝状聚乙二醇制备浓度为10％(w/v)的复合水凝胶。MMP(W)X 肽复合PEG水凝胶为实验A组，MMP(DF)X肽复合PEG水凝胶为实验B组，对照C组为单纯PEG水凝胶。比较三种水凝胶在37℃磷酸盐缓冲液中的降解情况，再外源性添加MMP-2，观察三种水凝胶降解情况。检测三组水凝胶的细胞毒性。在制胶过程中包埋转化生长因子（TGF-β1），检测各组水凝胶对TGF-β1的缓释效果。
　　 结果：磷酸盐缓冲液中A、B、C三组水凝胶4周累计降解率分别为68.36％、64.23％、66.28％，三者差异无统计学意义（P>0.05）；分别添加MMP-2，A组4周累计降解率为83.75％，降解速度加快，B、C组则变化不明显。MTT法检测复合PEG水凝胶无细胞毒性。A、B、C三组水凝胶TGF-β17天累计释放率分别为59.63％、53.18％、44.36％，三者差异无统计学意义（P>0.05）；分别添加MMP-2后，A组对TGF-β1 释放速度明显加快。
　　 结论：MMPs底物肽PEG复合水凝胶结构稳定、对细胞无毒性。其中对MMP-2敏感型复合PEG水凝胶对生长因子TGF-β1有良好的控释效果，有望应用于新型组织工程心脏瓣膜支架材料的研制。
　　 第三部分：MMP-2敏感型聚乙二醇水凝胶联合去细胞瓣制备复合支架
　　 目的：制备对MMP-2敏感型聚乙二醇水凝胶去细胞瓣复合支架，并检测其相关生物学性能。
　　 方法：采用酶+去污剂法制备去细胞瓣。在MMP-2敏感型聚乙二醇水凝胶成胶过程中，利用化学交联剂碳化二亚胺（EDC）将复合水凝胶与去细胞瓣充分耦联，制备复合支架。进行HE染色和电镜扫描观察与DNA含量、羟脯氨酸含量以及瓣叶生物力学检测。
　　 结果：形态学观察见复合支架细胞外基质紧密，胶原纤维结构整齐、紧凑。与单纯去细胞瓣相比较，复合支架的DNA含量、羟脯氨酸含量差异无统计学意义（P>0.05），但瓣叶生物力学性能提高。
　　 结论：MMP-2敏感型聚乙二醇水凝胶联合去细胞瓣制备的复合支架，保持去细胞瓣基本特征的同时有助提高生物力学性能，有利于组织工程心脏瓣膜的构建。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英汉缩略词表

前 言

第一部分：基质金属蛋白酶底物肽的合成和检测

第二部分：基质金属蛋白酶底物肽聚乙二醇复合水凝胶的制备及性质研究

第三部分：MMP-2敏感型聚乙二醇水凝胶联合去细胞瓣制备复合支架

结论、创新与展望

综述.组织工程心脏瓣膜支架的研究进展

致 谢