四肢小口径组织工程血管的实验研究

目的研究以小肠黏膜下层组织（small—calibu tissue，SIS）为血管支架，在体内血流条件下培养小口径组织工程血管的可行性。方法自犬隐动脉分离出血管种子细胞，与Ⅰ型胶原蛋白凝胶均匀混合，种植于SIS膜表面，包绕3mm聚乙烯棒制成3层管状支架，为实验组；制成单层无细胞管状支架，为对照组。两种支架作为血管移植物，分别植入15只犬两侧股动脉缺损处进行桥接吻合。术后进行彩超、组织学评价血管的形成过程。结果术后12周，14个3层血管支架保持通畅，通畅率为93．3％，有明显的血管生物结构形成。单层血管支架5个出现部分狭窄，只有3个完全通畅，通畅率为52．6％。结论SIS膜制成的3层血管支架能直接修复血管缺损，并能在体内环境中培形成生物化的小口径组织工程血管。     

小口径组织工程血管体外构建的研究

目的 探讨间充质干细胞体外构建组织工程血管的可行性.方法 将体外培养扩增的犬骨髓间充质干细胞(MSCs)定向分化为平滑肌样细胞和内皮样细胞,接种于ε-己内酯/L-丙交酯(PCLA)支架上,将其置于生物反应器内,在搏动性力学(100±20/55±20)mm Hg(1 mm Hg=0.133 kPa)刺激条件下培养.3 d后行血管组织学检测.结果 血管支架拉伸强度6.1 MPa;骨髓间充质干细胞成功定向分化为平滑肌样细胞和内皮样细胞;血管腔内表面完全为细胞覆盖,表面的细胞沿液体流动的方向分布;种植的部分细胞已经渗透入血管壁内.结论 骨髓间充质干细胞可作为种子细胞,与PCLA支架在生物反应器内构建组织工程血管.     

组织工程技术构建小口径血管的实验研究

目的 探讨运用组织工程技术构建血管组织的方法。方法 将体外培养、扩增的新生婴儿脐静脉血管内皮细胞与平滑肌细胞接种于片状聚羟基乙酸材料上,形成细胞-材料复合物,将该复合物包绕于硅胶管使成管状结构后移植于裸鼠皮下,第2及第6周后行大体及组织学检测。结果 组织工程技术构建的血管组织大体结构与天然血管相似,免疫组化显示组织工程化血管最内层有Ⅷ因子阳性细胞覆盖,管壁内有大量细胞外基质及散在的α-平滑肌肌动蛋白阳性细胞存在。结论 运用组织工程技术可形成具有与正常血管组织学结构相似的血管。     

利用脱细胞基质预构小口径组织工程血管的实验研究

目的 在犬腹腔内预置脱细胞基质后形成结缔组织管,观察将其作为血管替代物的力学特征及移植于自体股动脉后的组织结构变化.方法 在犬腹腔内埋置长8～12 cm用硅胶棒支撑的制备好的脱细胞基质,3周后将硅胶棒周围形成的管状物作为血管替代物移植于自体股动脉,同时对此管状物作力学、组织学检测及与颈动脉、股静脉的对比分析.在移植术后6个月观察血管通畅情况.光镜、透射及扫描电镜观察替代物的组织结构.结果 ①血管替代物的力学性能弱于正常动脉而强于正常静脉.②组织学观察:形成的管状物内腔有少量的间皮细胞黏附;弹性纤维、胶原纤维结构较完整;纤维网中充满成纤维母细胞.6个月后内皮细胞在替代物内壁覆盖连续,平滑肌细胞与对照组相近.③移植6个月后脱细胞基质组血管全部通畅.结论 ①用脱细胞基质预构的血管替代物力学性能符合血管移植、血运重建的需要.②所形成的血管替代物移植6个月后组织相容性良好,替代物管壁厚度及组织结构已接近正常血管.     

小口径组织工程血管的研究进展

栓塞是小口径血管(≤5 mm)植入术后失败的主要原因。而管壁具有良好的生物活性及稳定的内皮细胞覆盖是小口径人工血管保持长期通畅的关键因素,组织工程技术使这些问题有望得到解决。文中对小口径血管组织工程相关方面:如种子细胞、血管支架、培养环境及生长调节的新进展进行了综述。     

利用同种异体脱细胞血管基质预构小口径血管的研究

目的通过观察狗腹腔内预植同种异体脱细胞血管基质（ACVM）所形成的结缔组织管作为替代血管的力学性能，以及移植于自体股动脉后的组织结构变化，探讨利用同种异体ACVM预构小口径血管的可行性。方法在狗腹腔内埋植长8～12cm用硅胶棒支撑的已制备好的同种异体ACVM，3周后将硅胶棒周围形成的管状物作为血管替代物桥接移植于自体股动脉后，进行力学、组织学检查及与颈动脉、股静脉自体移植的对比分析。于移植术后6个月观测作为替代血管的通畅情况，组织学观察其组织结构变化。结果血管替代物的力学性能弱于正常动脉而强于正常静脉。组织学观察：形成的管状物内腔有少量的间皮细胞黏附；弹性纤维、胶原纤维结构较完整；纤维网中充满成纤维细胞。6个月后内皮细胞在替代物内壁连续覆盖，平滑肌细胞与对照组相近。移植6个月后异体ACVM组血管全部通畅。结论用同种异体ACVM预构的血管替代物，力学性能符合血管移植、血运重建的需求。所形成的结缔组织管作为血管替代物移植6个月后，管壁厚度及组织结构已接近正常血管。     

血管组织工程的进展

随着多种血管移植手术在外科中的应用，血管移植材料的研究就成为人们关注的重要课题。因人体自身非必需血管的长度和直径极为有限。异体血管移植存在严重的免疫排斥反应和其它术后并发症。将种植有内皮细胞的人造血管进行移植，可增加管腔长期通畅率，但它仅能部分模拟人...     

应用脂肪干细胞构建组织工程化小口径血管平滑肌层的实验研究

目的探索利用脂肪干细胞在生物反应器内构建组织工程血管平滑肌层的可行性。方法用抽吸的脂肪获取脂肪干细胞,在生长因子TGF-β1和BMP4作用下诱导成平滑肌细胞,然后将诱导的平滑肌细胞接种于PGA上,将细胞-材料复合物置于生物反应器内进行培养,在模拟胚胎发育血流动力学的刺激下(搏动频率:75次/分;扩展量<5%),构建小口径的血管平滑肌组织。培养8周后,取材行组织学和生物力学检测并与正常血管对比。结果脂肪干细胞在TGF-β1和BMP4的诱导下,细胞呈现平滑肌细胞特有的"波峰-波谷"样生长特点,并表达平滑肌细胞的特异性标记物α-SMA、SM22α、calponin和SM-MHC;反应器内培养8周后,构建的管状组织胶原分泌旺盛,具有一定的力学强度和弹性。结论利用脂肪干细胞可在体外生物反应器内构建组织工程化小口径血管平滑肌层,为临床上小血管病变的修复提供了一种新的可能的途径。     

组织工程血管模型体外构建的实验研究

目的：在体外环境下，探索构建分别含内皮细胞，平滑肌细胞及成纤维细胞的三层结构的组织工程化血管，三种细胞相互作用，相互支持，形成一个在形态和功能与正常血管近似的组织工程化血管。方法：通过用胶原分别包埋处理的三个管径大小不同，但能相互嵌套的聚羟基乙酸（PGA）管形支架，并种植人脐静脉内皮细胞，人血管平滑肌细胞，人成纤维细胞进行三维立体生长培养，观察细胞生长分化情况。采用酶消化法和组织块法分离培养人脐静脉内皮细胞，人血管平滑肌细胞，人成纤维细胞并传代，纯化，将聚羟基乙酸（PGA）无纺网用胶原溶液包埋，真空冷冻干燥，形成多孔状PGA＋胶原管型支架；接种3代－7代人脐静脉内皮细胞，人血管平滑肌细胞及人成纤维细胞与其内腔面，采用动脉旋转培养技术体外培养3周，行扫描电镜观察。结果：构建后的血管模型，层与层结构紧密，内皮细胞，平滑肌细胞及成纤维细胞分泌细胞外基质，相互进行物质交换，类似于生理条件。结论：该支架具有一定弹性和韧性，在培养液中，能较长时间保持形状。此方法的进一步应用组织工程方法构筑具有分层结构的人造血管打下基础。     

Tissue engineering human small-caliber autologous vessels using a xenogenous decellularized connective tissue matrix approach: preclinical comparative biomechanical studies

Suggesting that bioartificial vascular scaffolds cannot but tissue-engineered vessels can withstand biomechanical stress, we developed in vitro methods for preclinical biological material testings. The aim of the study was to evaluate the influence of revitalization of xenogenous scaffolds on biomechanical stability of tissue-engineered vessels. For measurement of radial distensibility, a salt-solution inflation method was used. The longitudinal tensile strength test (DIN 50145) was applied on bone-shaped specimen: tensile/tear strength (SigmaB/R), elongation at maximum yield stress/rupture (DeltaB/R), and modulus of elasticity were determined of native (NAs; n = 6), decellularized (DAs; n = 6), and decellularized carotid arteries reseeded with human vascular smooth muscle cells and human vascular endothelial cells (RAs; n = 7). Radial distensibility of DAs was significantly lower (113%) than for NAs (135%) (P < 0.001) or RAs (127%) (P = 0.018). At levels of 120 mm Hg and more, decellularized matrices burst (120, 160 [n = 2] and 200 mm Hg). Although RAs withstood levels up to 300 mm Hg, ANOVA revealed a significant difference from NA (P = 0.018). Compared with native vessels (NAs), SigmaB/R values were lower in DAs (44%; 57%) (P = 0.014 and P = 0.002, respectively) and were significantly higher in RAs (71%; 83%) (both P < 0.001). Similarly, DeltaB/R values were much higher in DAs compared with NAs (94%; 88%) (P < 0.001) and RAs (87%; 103%) (P < 0.001), but equivalent in NAs and RAs. Modulus of elasticity (2.6/1.1/3.7 to 16.6 N/mm(2)) of NAs, DAs, RAs was comparable (P = 0.088). Using newly developed in vitro methods for small-caliber vascular graft testing, this study proved that revitalization of decellularized connective tissue scaffolds led to vascular graft stability able to withstand biomechanical stress mimicking the human circulation. This tissue engineering approach provides a sufficiently stable autologized graft.     

聚对二氧环己酮缝线编织构建仿生型人工小口径血管支架的实验研究

目的 探讨以聚对二氧环己酮(polydioxanone,PDS)缝线编织网管为中间弹力层,构建仿生型三层小口径血管支架的可行性,并检测其生物力学性能.方法 采用7-0 PDS缝线编织内径为4mm的网管,比较不同的编织结构和编织工艺角对PDS网管生物力学性能的影响.将小肠黏膜下基质包被于PDS支架外表面,以8-0 PDS缝线沿纵轴连续缝合固定,支架内层覆以复合硫酸软骨素共混胶原,真空冷冻干燥.检测血管支架的生物力学性能(爆破压力、抗拉伸能力、顺应性等),并与犬颈总动脉进行比较.方果 选择65°的编织工艺角编织内径为4 mm规则结构的网管,长度为3～5 cm;所制备的人工血管的爆破压为(43,50±8.30)kPa,断裂强度为(19.10±1.56)N,应变率为(42.88±3.16)%,径向顺应性为(5.96±0.87)%/100 mm Hg.方论 以PDS编织网管作为中间弹力层构建的复合型人工小血管支架力学性能满意,可以满足动物体内移植试验的需要.     

血管移植物置换犬颈总动脉的研究

目的 观察以猪血纤维蛋白/微孔聚氨酯弹性膜为管形支架内皮化构建的小口径血管移植物在体内血流动力条件下血管壁重塑过程.方法 用体外培养的小口径血管移植物置换6条犬双侧颈总动脉,于术后1 d、1周、2周、4周行影像学检查,并于术后5 d、2周、4周取材行组织学、免疫组织化学和扫描电镜检查以评价移植血管在体内重塑.结果 10根血管移植物中有8根仍保持通畅(通畅率80%);8根通畅的血管在术后至4周的不同时点取出发现其内表面菲薄、光滑,被覆盖一连续、鹅卵石样单层细胞,Ⅷ因子相关抗原抗体染色阳性.术后4周时新生动脉壁厚900μm,并于血管壁中层可见较多平滑肌细胞,而且最早于术后4周时在血管壁中层就可见弹力纤维.结论 猪血纤维蛋白/微孔聚氨酯弹性膜管形支架内皮化体外构建的小口径血管移植物在体内重塑后,可形成具有类似自体动脉壁结构.     

应用可注射性生物材料再生自体组织工程化软骨组织的实验研究

目的探讨自体组织工程化软骨在动物自体内形成的最佳细胞浓度,为临床应用提供理论依据.方法取贵州香猪部分耳廓软骨组织,于体外消化分离软骨细胞,与可注射性生物材料PluronicF127混合形成复合物,浓度为10,20,30,40,50,60和70×106/ml,并将其接种于猪自体腹外侧壁皮下,于第6周取材,分别进行大体、组织学、氨基糖氨多糖(GAG)和Ⅱ型胶原含量检测,对再生软骨组织进行评价.结果细胞浓度为50×106/ml时,再生的软骨组织,软骨细胞均匀分布,包埋在软骨陷窝内,与正常软骨组织有相似的组织学特征.而细胞浓度为10×106/ml、30×106/ml则形成软骨组织不完全,软骨细胞散在分布,并被未降解的生物材料分隔.对所有样本称重,在30～110mg之间,各样本GAG含量在5.8%～9.2%之间,正常耳软骨含量为9.2%.WesternBlot证实所有样本都有Ⅱ型胶原.结论利用组织工程技术可在具有免疫功能的自体动物内形成软骨组织,并确定了软骨组织形成的最佳细胞接种浓度为50×106/ml.     

组织工程学方法体外构建血管的研究

目的 探讨用组织工程学方法构建血管的可行性。方法 实验组：将体外培养、扩增的人脐带动脉平滑肌细胞与用可降解的生物材料聚乙醇酸(PGA)制成的管状结构结合，体外培养1周后植入裸鼠背部皮下。分别于2、4、5、6、11周取材进行大体及组织学检测；对照组：将没有细胞的单纯管状PGA植入裸鼠背部皮下，于相同时间点进行检测。结果 实验组在观测点均形成一内壁光滑的管状结构，组织学检测表明，该结构随观测时间的延长组织学成分也有明显的变化，从开始以PGA为主向平滑肌细胞及其分泌的胶原为主要成分过渡。而对照组则随着PGA的降解管状结构逐渐丧失。结论 组织工程学方法可形成具有一定张力及组织成分的管状结构。该方法用于构建血管是可行的。