去细胞组织工程心脏瓣膜

组织工程心脏瓣膜的研究是心脏外科领域的研究热点之一 ,近年来这方面的研究正在不断拓展。在去细胞同种、异种瓣膜支架的基础上构建的组织工程瓣膜 ,具有低免疫原性、无细胞毒性、植入体内后宿主细胞再细胞化程度高、有较好的仿生性、耐久性和机械强度等多方面的优势 ,而成为未来组织工程心脏瓣膜研究发展的一个重要方向。现将去细胞组织工程瓣近年来的研究进展进行综述。     

叠氮钠对脱细胞组织工程心脏瓣膜形态学及生物力学的影响

目的 对比加叠氮钠和传统的去氧胆酸钠法去除细胞后心脏瓣膜形态学及生物力学差别,为构建理想的组织工程心脏瓣膜提供实验依据.方法 应用两种方法处理6～7月龄新鲜猪主动脉心脏瓣膜.光学显微镜、透射电镜观察脱细胞基质改变,厚度仪测量组织厚度,行拉力测试观察两种方法处理后力学变化上的差异.结果 两种方法处理后组织厚度差异无统计学意义(P>0.01).显微镜检和透射电镜见叠氮钠-去氧胆酸钠法对基质破坏较少,处理后生物力学优于传统去氧胆酸钠法,差异有统计学意义(P<0.01).结论 叠氮钠-去氧胆酸钠法能更好保护去除瓣叶组织后的细胞外基质.     

去细胞组织工程同种心脏瓣膜的生物学特征

目的　构建去细胞组织工程同种心脏瓣膜 ,对比研究同种心脏瓣膜去细胞前后的生物学特征。方法　取液氮保存的人同种主动脉带瓣管道 ,采用低渗液 -去污剂 ( 1%DOA) -核酸酶去细胞法 ,测定去细胞前后组织学、组织厚度、组织含水量、热皱缩温度、组织基因组DNA含量、胶原蛋白含量。结果　同种心脏瓣膜、管壁及肌肉组织中去除所有细胞成分 ,保留了完整的细胞外基质。与去细胞前相比 ,管壁组织的含水量 [( 75 4 4± 1 84 ) %对 ( 82 0 5± 0 71) % ,P <0 0 5 ]明显增加 ,组织基因组DNA含量显著下降(瓣叶下降 91 14 %、管壁下降 91 5 3% ) ;瓣叶组织含水量、组织厚度、热皱缩温度及组织胶原蛋白含量差别无显著性。结论　低渗液 -去污剂 ( 1%DOA) -核酸酶去细胞法方便有效 ,去细胞的同种组织工程心脏瓣膜生物学特性稳定 ,符合机体要求 ;且为受体细胞化组织工程心脏瓣膜的研制提供了可靠的天然纤维支架材料     

去细胞组织工程同种心脏瓣膜的免疫学特征

目的构建去细胞的组织工程同种心脏瓣膜,探讨其免疫学特性变化。方法取液氮保存的人同种主动脉带瓣管道,采用低渗液-去污剂(1％去氧胆酸,1％DOA)-核酸酶[20mg／L核糖核酸酶(RNase)和200 mg／L去氧核糖核酸酶(DNase)]去细胞法去除同种心脏瓣膜、管壁组织及肌肉中所有的细胞成分,保留完整的细胞外基质,构建去细胞的组织工程同种心脏瓣膜;采用免疫组织化学方法测定HLA-DR抗原在同种心脏瓣膜组织中的表达;行大鼠皮下移植试验,评价组织学变化及Van Kosaa银染色法定性分析、原子吸收光度计法定量分析组织的钙化程度。结果去细胞同种心脏瓣膜的白细胞抗原-DR(HLA-DR)表达较深低温液氮保存同种心脏瓣膜(HVA)显著下降;大鼠皮下移植8周后,去细胞同种心脏瓣膜组织中的炎性细胞浸润显著减少,定性分析表明去细胞组瓣叶和管壁组织中呈黑色颗粒的钙盐沉积较深低温液氮组显著下降,尤管壁组织更为显著;定量分析亦表明去细胞瓣叶和管壁组织的钙化程度显著下降(瓣叶:去细胞组0．83±0．17 mg／ g,深低温液氮组[(1．39±0．26)mg／g,P<0．05];管壁:去细胞组(2．35±2．58)mg／g,深低温液氮组[(42．66±7．46)mg／g,P<0．05)]。结论去细胞同种心脏瓣膜的免疫原性显著下降,有望减轻移植后免疫反应,延长同种心脏瓣膜的使用寿命。     

新型复合组织工程瓣膜的构建和体外生物力学研究

目的 构建复合瓣膜进行体外生物力学和脉动流测试.方法 猪主动脉瓣脱细胞处理作为支架,用3-羟基丁酸与3-羟基己酸共聚酯涂层,构建复合瓣膜,用拉伸机进行体外生物力学研究,以新鲜和脱细胞猪瓣作为对照(每组12枚);用脉动流仪进行流体力学研究,以脱细胞猪瓣作为对照(每组6枚).结果 复合瓣膜抗拉强度(12.08±1.72)MPa,与新鲜猪瓣(8.38±0.52)MPa和脱细胞猪瓣(8.16±0.66)MPa比较,差异有统计学意义(P＜0.05);在心输出量2～7L/min时,复合瓣膜与脱细胞猪瓣血流动力学参数差异无统计学意义(P＞0.1).结论 复合瓣膜具有良好的生物力学、流体力学特性.     

组织工程心脏瓣膜构建的研究

机械瓣、生物瓣是目前临床常用的二种瓣膜替换物 ,终身抗凝、瓣膜衰败为其最大不足[1] 。我们利用人主动脉肌成纤维细胞 (ＭＦ)及多聚乙醇酸 (ＰＧＡ )降解材料 ,构建组织工程心脏瓣膜(ＴＥＨＶ) ,并从构建ＴＥＨＶ方法学角度探讨其实施过程中的注意事项。一、材料与方法1.人主动脉ＭＦ细胞的分离与扩增 :取移植供心升主动脉 ,磷酸盐缓冲液(ＰＢＳ )冲洗 ,常温Ⅰ型胶原酶 (75～ 80ｍｇ/Ｌ ,美国Ｗｏｒｔｈｉｎｇｔｏｎ生化公司 )消化3 0ｍｉｎ ,细胞刷分离内皮细胞。裁剪主动脉壁 ,使之成为 2～ 3ｍｍ碎片 ,置于底面积 75ｃｍ2 培养瓶 (Ｆａ…     

应用猪主动脉去细胞瓣膜支架体外构建组织工程心脏瓣膜

目的　探讨应用猪去细胞瓣膜支架体外构建组织工程心脏瓣膜的可行性。　方法　采用去垢剂、渗透压改变和核酸酶消化的方法制备猪主动脉瓣去细胞瓣膜支架 (实验组 ) ,用去内皮细胞主动脉瓣作对照 (对照组 ) ,并对两组含水量、可溶性蛋白含量、热皱缩温度、力学性能和组织相容性进行测定。培养犬主动脉壁间质细胞和内皮细胞 ,将其种植于实验组去细胞支架上 ,观察细胞生长情况 ,并测定内皮细胞合成前列环素的功能。　结果　实验组瓣膜细胞成分完全从瓣膜中去除 ,与对照组新鲜瓣膜相比 ,含水量增高 (P<0 .0 5 ) ,可溶性蛋白含量减少 (P<0 .0 5 ) ,热皱缩温度和抗张强度无明显变化。实验组瓣膜组织相容性试验显示 ,材料组织相容性好 ,体内降解时间为 10周 ;犬主动脉壁间质细胞和内皮细胞在瓣膜表面生长良好 ,内皮细胞具有合成分泌前列环素的功能。　结论　采用去垢剂、渗透压改变和核酸酶消化的方法制备猪主动脉瓣去细胞瓣膜支架 ,在去除细胞和可溶性蛋白质的同时保持了瓣叶的基本结构和力学性能 ;以其为支架体外构建组织工程心脏瓣膜的细胞不仅能在材料表面生长 ,还能合成、分泌血管活性物质 ,是具有生理功能的组织工程心脏瓣膜。     

自体内皮细胞化组织工程同种心脏瓣膜的初步构建

同种心脏瓣膜以优良的生理特性及组织结构特点广泛应用于瓣膜替换手术及婴幼儿复杂先心病矫治术中，取得良好的临床疗效，但远期易出现钙化、毁损，因而再次移植率较高。2002年3月至2003年12月本研究应用组织工程学方法改良同种心脏瓣膜，构建新型的自体内皮细胞化的组织工程同种心脏瓣膜，以减轻移植后免疫排斥反应，延长瓣膜使用寿命。     

组织工程心脏瓣膜:去细胞瓣膜支架及其应用

在过去的十余年中,组织工程心脏瓣膜(TEHV)成为是瓣膜外科的研究热点之一。TEHV理论上能克服现有机械瓣和生物瓣的不足,具有生长性、不需抗凝、不易退行性变和钙化等优点,因而有广阔的临床应用前景。用于构建TEHV     

组织工程心脏瓣膜研究进展

临床治疗心脏瓣膜病常用瓣膜替代物各有缺点 :机械瓣需终身抗凝 ,易致出血、栓塞及感染 ;异种生物瓣易退行性变 ,10～ 15年需再次手术 ;同种生物瓣易钙化 ,来源短缺。而非生长性是以上瓣膜共有缺陷。组织工程心脏瓣膜(TEHV)按照组织工程学方法 ,利用可降解材料构建瓣膜支架 ,种植的自体细胞在支架上生长并产生细胞外基质(ECM ) ,逐渐形成活的瓣膜组织。它有良好的组织相容性 ,可避免血栓栓塞、钙化等问题 ,有自我修复能力 ,随机体生长 ,因此被认为是较理想的新型瓣膜替代物。自 1995年Shinoka等[1] 首次将单叶TEHV羊肺动脉瓣自体移植 ,…     

组织工程心脏瓣膜内皮细胞的整合素β1表达

目的体外构建组织工程心脏瓣膜（TEHV）,初步探讨内皮细胞黏附生长的分子机制。方法猪主动脉瓣膜经胰酶-EDTA、表面活性剂、核酸酶处理,去除猪主动脉瓣叶的细胞成分,测定瓣叶脱细胞后的生物力学特性;将扩增的人脐静脉血管内皮细胞（HUVECs）种植在瓣叶上,体外静态构建TEHV,观察内皮细胞的生长状态。消化瓣膜内皮细胞,半定量RT-PCR检测内皮细胞整合素＆mRNA的表达,Western-Blot检测内皮细胞膜上整合素＆蛋白的表达。结果猪主动脉瓣膜中的细胞成分能完全去除,脱细胞瓣叶的生物力学特性同新鲜瓣叶相比无明显变化;种植的HUVECs在瓣叶表面生长状态良好,长成一层连续的细胞层。瓣膜内皮细胞可检测到整合素岛mRNA和蛋白的表达。结论脱细胞猪主动脉瓣膜作为支架,HUVECs做种子细胞可以成功构建TEHV,瓣膜内皮细胞可以表达整合素岛。     

猪主动脉根部构型对无支架瓣设计的意义研究

提示主动脉根部的空间构型并为无支架生物瓣膜设计提供一个可供参考的指标.     

Biomechanical properties of decellularized porcine pulmonary valve conduits

Abstract:  Tissue-engineered heart valves constructed from a xenogeneic or allogeneic decellularized matrix might overcome the disadvantages of current heart valve substitutes. One major necessity besides effective decellularization is to preserve the biomechanical properties of the valve. Native and decellularized porcine pulmonary heart valve conduits (PPVCs) (with [ n  = 10] or without [ n  = 10] cryopreservation) were compared to cryopreserved human pulmonary valve conduits ( n  = 7). Samples of the conduit were measured for wall thickness and underwent tensile tests. Elongation measurement was performed with a video extensometer. Decellularized PPVC showed a higher failure force both in longitudinal (+73%; P  < 0.01) and transverse (+66%; P  < 0.001) direction compared to human homografts. Failure force of the tissue after cryopreservation was still higher in the porcine group (longitudinal: +106%, P  < 0.01; transverse: +58%, P  < 0.001). In comparison to human homografts, both decellularized and decellularized cryopreserved porcine conduits showed a higher extensibility in longitudinal (decellularized: +61%, P  < 0.001; decellularized + cryopreserved: +51%, P  < 0.01) and transverse (decellularized: +126%, P  < 0.001; decellularized + cryopreserved: +118%, P  < 0.001) direction. Again, cryopreservation did not influence the biomechanical properties of the decellularized porcine matrix.     

牛心包组织工程心脏瓣膜支架脱细胞方法的比较

目的对比去污剂-酶消化法、胰蛋白酶消化法和去氧胆酸钠法去除新鲜牛心包组织上细胞的效果和保护基质的能力，为组织工程心脏瓣膜的构建提供较满意的平台。方法应用3种方法处理新鲜牛心包组织，用光学显微镜、扫描电镜观察脱细胞效果和胶原纤维、弹力纤维改变；用热皱缩实验、拉力测试观察基质的物理性能变化；用DNA抽提比较脱细胞前后细胞数量差异。结果3种方法均能完全去除细胞，与去污剂-酶消化法比较，另2种方法对基质破坏明显。结论去污剂-酶消化法脱细胞效果好，且有良好的保护基质的能力。     

脱细胞天然支架生物力学性能变化及预处理改善组织相容性的实验研究

目的观察脱细胞猪主动脉瓣的生物力学性能变化,探讨不同预处理改善天然支架组织相容性的效果。方法新鲜猪主动脉瓣经酶加去污剂法去除细胞,力学测试仪检测其最大负荷、最大应力、最大应变和弹性模量的变化,苏木精-伊红（HE）染色、Ⅰ型胶原免疫组化染色和扫描电镜观察其病理形态学变化;将脱细胞瓣膜分别予磷酸缓冲液、多聚赖氨酸和未灭活胎牛血清包被处理,然后种植大鼠主动脉肌成纤维细胞,甲基噻唑基四唑试验检测细胞黏附率,HE染色和扫描电镜观察形态学变化。结果酶加去污剂法能完全脱去瓣膜细胞,基本维持胶原纤维的空间结构,但其最大负荷、最大应力及弹性模量下降,最大应变上升（P〈0．05）;胎牛血清预处理去细胞瓣能显著提高肌成纤维细胞的黏附率,促进细胞生长、分化和增殖,并在瓣膜表面形成连续的细胞层（F值=129．26,P=0．000）。结论酶加去污剂法可较完全去除猪主动脉瓣膜细胞并保持细胞外基质的三维结构,但其生物力学性能有所下降;胎牛血清预处理能改善脱细胞瓣天然支架的细胞黏附、生长和繁殖。     

主动脉瓣置换术后患者再次主动脉外科干预47例

目的 回顾性分析47例主动脉瓣术后再次主动脉外科治疗病例,提高对主动脉瓣术后主动脉疾病再治疗的认识.方法 2003年1月至2012年6月,47例患者因主动脉瓣术后接受再次主动脉手术治疗.男38例,女9例,再次手术间隔时间(6.0±3.8)年.行主动脉根部替换14例,升主动脉替换10例,主动脉根部/升主动脉+全弓替换+象鼻支架置入术21例,全胸腹主动脉替换2例.所有出院患者均行门诊复查和电话随访.结果 47例患者中主动脉夹层25例(53％),升主动脉瘤12例(26％),主动脉根部瘤10例(21％).风湿性心脏病患者升主动脉直径年增长值高于马方综合征患者(P＜0.05).47例均接受外科手术治疗,术中死亡1例;余患者均出院并随访,随访时间(53.49±33.79)个月,3年生存率83％.结论 对马方综合征、风湿性心脏病等主动脉瓣疾病合并主动脉病变要积极干预、严格随访,减少术后主动脉不良事件.     

Amorphous calcium precipitations in human aortic valve

Spheroidal, granular, and fibrillar particles were observed in human aortic valve calcifications. Spheroids were similar to amorphous calcium phosphate shown previously in synthetic preparations and in bone. The frequent coexistence of needle shaped hydroxyapatite crystals with granular and fibrillar particles suggests that the latter are also amorphous calcium phosphate and may be precursors of hydroxyapatite. All three types of particles had a tendency to form laminated and spherular secondary structures and failed to give a crystalline pattern by electron diffraction.