聚羟基丁酸—羟基己酸酯在血管组织工程中的应用研究

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本研究以聚羟基脂肪酸酯家族中的新成员聚羟基丁酸-羟基己酸酯(PHBHHx)为基础,分别从血液、细胞、组织三个层次深入研究其用于血管组织工程中的潜能。同时,以氨等离子处理后纤连蛋白(Fn)锚定或与聚乙二醇(PEG)共混等方法对其进行改性,为进一步利用PHBHHx构建多层复合血管支架提供了坚实的应用基础。其研究结果概括如下:1.体外测试证实PHBHHx引起溶血率仅有3%,低于PHB的5%及PHBV的8%,且3-羟基己酸(3HHx)含量为12%的PHBHHx膜上血小板粘附量少,能保持正常形态,说明PHBHHx有较好的血液相容性。2.脐静脉血管内皮(HUVECs)、人脐动脉平滑肌(HuSMCs)、兔主动脉平滑肌(RaSMCs)细胞分别在3HHx含量为20%、12%、20%的PHBHHx膜上代谢活性最高,且与细胞培养板上的对照细胞代谢活性持平,其变化呈现一定的3HHx含量依赖型。3.RaSMCs在3HHx含量为20%的PHBHHx膜上培养6天后,胞内α-actin呈束状收缩分布,表达量为对照细胞的200%,证实其由合成型表型转向收缩表型,从而首次揭示该材料潜在的对平滑肌细胞分化的诱导功能,同时因其有利于平滑肌的有限增殖而可用作多层复合血管支架的中层及外层基材。4.氨等离子处理后采用纤连蛋白(Fn)锚定的PHBHHx膜(PFn-PHBHHx),能支持10~4/cm~2的HUVECs在72小时内快速生长至融合。RaSMCs则能在PEG/PHBHHx比例为1:1的共混膜(E1X1)上持续增殖至融合,但是HUVECs则呈粘附较差的类球形形貌,由此PFn-PHBHHx及E1X1可分别用于制备多层复合血管支架的内膜及近内膜基材。5.兔皮下植入PHBHHx仅引起非常温和的组织反应,表现为6个月后,材料外包囊组织仅有约50μm的几层疏松结缔组织及静止的成纤维细胞组成,整个植入过程未见有任何炎性细胞。在兔体内PHBHHx的降解速度快于PHB,呈典型的无定形区键断裂速度快于结晶区的降解方式,而PHB为任意键断裂,从而揭示两者在动物体内降解机制上的差异,为拓展其在组织工程中的应用奠定基础。
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