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临床上的血管再形成领域对血管支架的需求日益增加,人造血管支架为自体组织提供了一种替代策略,但是,小口径(直径小于6 mm)血管支架经常伴随着血栓和早期损坏的高风险。尽管已经取得了非常有前景的效果,但是还没有实施到具体的临床应用中。先前我们已经研究了一种利用再生丝素蛋白为灌注溶液,丝素纤维编织网状结构为基本框架设计而成的三维管状支架。这种支架具有与动脉血管类似的三层仿生结构(内、中、外膜三层),而且可以通过改变制造参数来调节管状支架的多孔结构和力学性能。为了探究丝素蛋白管状支架在替换自体血管后其组织重建机制,前期已经进行了血管细胞在该种支架上的体外共培养研究。结果表明:丝素蛋白管状支架能够很好的支持血管内皮和平滑肌细胞的粘附、铺展和增殖。 因此,本文着重研究小口径丝素蛋白管状支架作为血管替代物的可行性。以兔子为受体,该支架作为血管假体,利用端对端吻合手术植入兔颈总动脉。支架植入兔子体内后,首先研究了其长期通畅性,然后着重研究宿主血管细胞在管状支架上的粘附、浸润及其细胞功能因子的表达,以评估管状支架在体内诱导血管组织再生的能力。 采用宏观观察、彩色多普勒超声、血管造影对血管支架在兔子体内的通畅性进行了评估,支架在十五个月的时候依然能够保持通畅,而且舒张期和收缩期的血流速率与自体血管没有明显差异。 采用扫描电子显微镜观察了植入后的血管支架的内皮化程度,结果表明:植入后一个月的时候内腔表面已经有明显的内皮层,植入后三个月内皮层开始出现与自体血管类似的内皮层结构。血管内皮生长因子(VEGF)和血小板-内皮细胞粘附分子(CD31)抗体免疫酶标染色及 VEGF抗体免疫荧光染色,结果显示:植入后一个月看到内皮细胞阳性染色出现在内腔表面,植入后三个月看到连续的内皮细胞阳性染色。苏木素·伊红(HE)染色观察到内腔层有单薄的一层细胞。 HE染色结果表明:植入后两周,血管平滑肌细胞(VSMCs)开始大量渗透到支架内部,三个月可以看到整个支架大部分区域被宿主细胞浸润。其中两端吻合口附近的位置细胞浸润较快,中间浸润较慢,随着植入时间延长细胞分布逐渐均匀,植入后六个月,浸润或增殖的SMCs几乎已经均匀分布在支架内部。采用α-平滑肌肌动蛋白(α-SMA)抗体和平滑肌肌球蛋白重链(SM-MHC)抗体免疫酶标染色及α-SMA抗体免疫荧光染色对支架内可能存在的血管平滑肌细胞进行了定位和半定量评估,结果表明:支架内初期表达的α-SMA较少,植入后六个月开始出现较多的α-SMA和SM-MHC表达区域,植入后十二个月支架内部可以看到与自体血管类似的α-SMA和SM-MHC阳性表达区域。 实时荧光定量PCR结果显示:管状支架植入后VEGF的表达都比自体血管多,α-SMA的表达在植入初期时较多,植入三个月后逐渐下降并平稳,SM-MHC和CD31的表达量相对较低。