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2013年科研工作进展-硫酸化丝素蛋白支架对血管细胞生长的体外评价

07月04日


丝素蛋白因其具有良好的细胞相容性、较慢的降解速度和良好的力学性能而被广泛地应用于组织工程领域。大量的研究表明,编织的血管支架具有高度有序的循环结构和良好的机械性能,其可以提供足够的内部连通空间使细胞长入。编织支架具有的良好力学性能足够承受血液循环的剪切应力,并且编织支架已被证明具有应用于常规临床实践中的可能性。众所周知,小口径人造血管的失败是由于移植之后发生血栓而导致的失败。人造血管暴露于血液中时易于发生血栓,主要是因为引发了血浆蛋白的吸附和血小板的聚集。如果人造血管支架本身具有良好的血液相容性,可以在内皮细胞层形成之前抑制血小板的黏附和聚集,这样就可以大大地提高血管重建的概率。在本课题组之前的研究中,我们成功利用氯磺酸制备出了具有良好抗凝血性能的硫酸化丝素蛋白。研究结果表明内皮可以很好的黏附于硫酸化丝素蛋白纳米纤维支架上,相关基因和蛋白均表达良好。

本课题组利用氯磺酸改性丝素蛋白制备了硫酸化丝素蛋白,然后在编织丝素蛋白支架中修饰硫酸化丝素蛋白海绵层以提高支架的抗凝血性能。采用血小板黏附、血小板活化、活化部分凝血活酶时间、凝血酶时间和凝血酶原时间等指标对支架的体外血液相容性进行系统的评估。在硫酸化丝素蛋白复合支架上接种内皮细胞和平滑肌细胞,观察细胞形态、增殖及代谢的变化,同时检测这两种细胞的细胞外基质中基因和蛋白的表达情况。结果发现该支架可以抑制血小板的黏附和激活,并且可延长活化的部分凝血酶时间、凝血酶时间和凝血酶原时间,该数据表明该支架具有良好的血液相容性。细胞相容性结果表明,硫酸化丝素蛋白复合支架可以刺激内皮细胞的黏附和增殖以及抑制平滑肌细胞的增殖,并且可促使平滑肌细胞向收缩形态转变。最重要的是该支架可以诱导平滑肌细胞收缩蛋白基因的表达。另外,内皮细胞和平滑肌细胞特异蛋白的染色结果均为阳性,表明内皮细胞和平滑肌细胞均保持特有的细胞特性。因此,本研究中的数据表明硫酸化丝素蛋白复合支架具有良好的血液相容性和细胞相容性,可以用于小口径血管支架的构建。

   

图:接种于硫酸化丝素蛋白支架上的平滑肌细胞在第3、7和14天的免疫荧光染色图片


(审核:)
编辑:姚杰

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