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目的:
采用组织工程学技术,通过制备负载人重组碱性成纤维细胞生长因子(rh-BFGF)的人脱细胞羊膜细胞外基质(HAAM),再将人真皮成纤维细胞培养于HAAM支架上,来探讨构建一种新型人工活性真皮的可行性。
方法:
1、人幼儿包皮成纤维细胞的原代及传代培养;
2、去垢剂-酶消化法制备人脱细胞羊膜细胞外基质(HAAM),扫描电镜观察及检测其表面结构及孔隙率和孔隙大小,MTT法检测HAAM细胞毒性;
3、BFGF-明胶-壳聚糖缓释微球的制备,扫描电镜观察其表面特性,绘制药物缓释曲线,MTT法检测缓释微球细胞毒性;
4、BFGF基体式负载于HAAM,绘制药物缓释曲线,BFGF-明胶-壳聚糖缓释微球于HAAM上的负载,扫描电镜观察负载情况;
5、取第四代人真皮成纤维细胞于HAAM、基体式负载BFGF的HAAM、复合BFGF-明胶-壳聚糖缓释微球的HAAM上培养,扫描电镜观察细胞在支架上的生长情况,western blot检测三种支架上生长的成纤维细胞层粘连蛋白表达情况。
结果:
1、组织块法原代培养小儿包皮成纤维细胞,组织块贴壁5天左右即可观察到有梭形的成纤维细胞从组织块边缘爬出,逐渐围绕组织块以环形放射状向外生长,细胞形态及增殖活性良好。传代后细胞生长速度快,形态好,显示活性良好。
2、制备的脱细胞羊膜为白色半透明状的薄膜,复水后柔韧性好。扫描电镜下可见纵横交错的编织状纤维结构,支架的表面及内部有较高的孔隙率,孔隙不规则,孔径大小约为10nm~100nm;MTT法检测HAAM细胞毒性显示材料毒性分级为1级,表明材料无细胞毒性,均为合格。
3、扫描电镜观察BFGF-明胶-壳聚糖缓释微球表面形态显示微球分散较均匀,呈球形,粒径均匀,球体表面光滑;体外缓释曲线显示载药微球在前24小时内突释情况比较明显,累积释放量达到45%。此后进入缓释期,药物缓慢释放,到7天时,药物累积释放量达到90%。
4、BFGF基体式负载于HAAM的药物释放曲线显示药物初期释放速度很快,尤其是前24h内,药物累计释放达85%,至第7天释放达95%。扫描电镜观察显示BFGF-明胶-壳聚糖缓释微球与HAAM表面粘附良好。MTT检测BFGF-明胶-壳聚糖缓释微球细胞毒性显示材料毒性分级为1级,表明材料无细胞毒性,均为合格。
5、人真皮成纤维细胞在三种支架上生长良好,western blot检测培养三天的三种支架上成纤维细胞层粘连蛋白表达情况显示:未负载BFGF的HAAM,基体式负载BFGF的HAAM,明胶-壳聚糖缓释微球负载BFGF的HAAM上培养的人真皮成纤维细胞所表达的层粘连蛋白量依次增加。
结论:
1、通过组织块法培养幼儿包皮,可以获得形态及增殖活性良好的真皮来源的成纤维细胞,不同代的成纤维细胞具有相似的增殖周期;
2、通过酶-去垢剂法所制备的人脱细胞羊膜细胞外基质,完整地去除了细胞成分而不损伤胶原支架结构,且无细胞毒性;
3、通过明胶-壳聚糖微球负载BFGF可以制备一个良好的BFGF缓释系统,无细胞毒性,可以起到缓慢、持续地释放BFGF的作用;
4、人真皮成纤维细胞种植于负载BFGF-明胶-壳聚糖缓释微球的HAAM上,BFGF的持续缓慢释放及层粘连蛋白的高表达可以促进移植物的血管化,为构建一种新型的人工活性真皮奠定了实验基础。