本文關(guān)鍵詞：組織工程脫細胞氣管基質(zhì)材料的制備及性能研究

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【摘要】：氣管病變主要由先天狹窄、感染、創(chuàng)傷、腫瘤等引起,氣管切除并端端吻合是其治療金標(biāo)準(zhǔn)。氣管病變切除范圍超過成人氣管長度的1/2或兒童的1/3,則需要氣管替代物來重建氣道的連續(xù)性。組織工程是結(jié)合工程技術(shù)和生物學(xué)原理應(yīng)用于功能性組織替代的一個新興研究,以促進受損組織再生,有望成為長段氣管重建的有效治療手段。本研究以新西蘭兔為對象,制備和評估NaClO4處理后氣管基質(zhì)的生物性能,經(jīng)綜合比較篩選出最佳濃度,并監(jiān)測其免疫原性和排斥反應(yīng),為同種異體氣管移植提供實驗依據(jù)。第一部分脫細胞氣管基質(zhì)材料的制備及生物性能檢測目的：制備脫細胞氣管基質(zhì)材料,并檢測其相關(guān)性能,遴選最佳高氯酸鈉(NaClO4)處理濃度。方法：1、獲取經(jīng)NaClO4處理的氣管基質(zhì)；2、通過掃描電鏡及DAPI染色觀察基質(zhì)結(jié)構(gòu)及細胞去除情況；3、細胞外基質(zhì)內(nèi)GAG量化及生物力學(xué)測試；4、組織學(xué)及軟骨細胞活力檢測評價氣管基質(zhì)ECM的黏膜及軟骨情況。結(jié)果：1、掃描電鏡(SEM)圖觀察到,該生物工程氣管的內(nèi)壁具有一個完整的基底膜(BM),這將保留包括滲透屏障在內(nèi)的很多生物功能；2、NaClO4脫細胞過程,能有效去除氣管基質(zhì)的黏膜層的細胞分子,黏膜下腺體和軟骨膜,但使力學(xué)性能有一定程度下降,而監(jiān)測基質(zhì)內(nèi)的GAG含量卻能得以保存；3、組織學(xué)監(jiān)測5%NaClO4化學(xué)處理能夠保留氣管基質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)：即去除了黏膜上皮細胞、黏膜固有層細胞、腺體,而基底膜連接完整,膠原蛋白、彈力纖維和網(wǎng)狀纖維未完全破壞,且能保留基質(zhì)內(nèi)的軟骨細胞。結(jié)論：在該項研究中,我們綜合比較不同濃度NaClO4化學(xué)脫細胞方案對ECM成分、微觀結(jié)構(gòu)和力學(xué)性能及去除免疫原性效率,經(jīng)掃描電鏡、DAPI染色、GAG量化、生物力學(xué)檢測及組織學(xué)分析,遴選最佳脫細胞濃度,以獲取適合同種異體組織工程氣管重建的基質(zhì)材料。第二部分體內(nèi)外評估脫細胞氣管基質(zhì)材料的免疫排斥反應(yīng)目的：研究經(jīng)最佳NaClO4脫細胞濃度處理后,氣管基質(zhì)材料的免疫原性和排斥反應(yīng),為同種異體氣管移植研究提供實驗依據(jù)。方法：1、體外通過免疫組化方法檢測基質(zhì)材料的MHC類分子表達；2、經(jīng)同種異體移植驗證脫細胞基質(zhì)材料的免疫排斥反應(yīng)；3、對移植物進行組織學(xué)分析及檢測受體體內(nèi)血清免疫球蛋白來評價免疫排斥反應(yīng)。結(jié)果：1、免疫組化染色示：MHC-類抗原的分布,主要表達于上皮層,黏膜下腺,和軟骨膜,而不是在軟骨細胞或軟骨基質(zhì),而5%NaClO4脫細胞處理,能明顯去除黏膜,黏膜下腺,軟骨膜(而非軟骨)的MHC抗原分子,只有軟骨細胞核被蘇木素著色；2、移植30d后,新鮮氣管外側(cè)包繞了厚厚的一層炎癥結(jié)締組織,囊內(nèi)氣管結(jié)構(gòu)有所破壞,并有大量膿液集聚。而5%NaClO4脫細胞組的氣管基質(zhì)覆蓋的纖維較薄,無炎癥反應(yīng),并有新生血管形成；3、術(shù)后30d的新鮮組埋植氣管的HE染色：顯示了較嚴(yán)重的排斥反應(yīng),包括炎癥細胞的浸潤,腺體破壞,軟骨缺損以及纖維的斷裂。而5%NaClO4脫細胞處理的基質(zhì)材料在收獲時,則沒有明顯的排斥反應(yīng),沒有炎細胞的浸潤,并且軟骨和基質(zhì)纖維層完整。結(jié)論：動物模型驗證了經(jīng)NaClO4化學(xué)脫細胞處理后,氣管基質(zhì)材料內(nèi)軟骨細胞的“免疫豁免”特性,其生物相容性良好,該方案簡化了脫細胞處理以及節(jié)約成本和時間,適合構(gòu)建組織工程氣管基質(zhì)材料。
【學(xué)位授予單位】：揚州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R318.08

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本文編號：1242915