《三維培養體系模擬幹細胞Niche調控心臟瓣膜再生》是依託華中科技大學，由史嘉瑋擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：三維培養體系模擬幹細胞Niche調控心臟瓣膜再生
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：史嘉瑋
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
利用功能性支架材料人工模擬Niche，促進幹細胞自我更新和定向分化，調控組織再生，正成為組織工程領域的熱點問題。本項目嘗試製備幹細胞-水凝膠-去細胞瓣的三維培養體系構建組織工程心臟瓣膜，一方面將自體骨髓間充質幹細胞和內皮祖細胞分別三維培養於不同的聚乙二醇水凝膠，然後藉助生物素-親和素分子對反應與去細胞瓣複合，使兩種幹細胞混合種植、共培養，增殖、分泌活力增強；另方面將源自瓣膜間質細胞的條件培養基和血管內皮生長因子封裝於酶敏感型水凝膠，複合支架上通過酶解基質金屬蛋白酶底物肽的細胞行為智慧型化地啟閉誘導液及生長因子釋放，然後應力場和體內培養，促進幹細胞部位專一性分化。擬通過該三維培養體系的製備，推動新型瓣膜替代物研發，同時探討Niche與細胞行為、組織再生的關係，有助揭示瓣膜相關病理生理機制。
結題摘要
本項目著眼於幹細胞微環境（Niche）的人工模擬，以酶敏感型水凝膠為核心構建生物智慧型化三維培養體系，為組織工程心臟瓣膜（TEHV）功能化支架材料研究提供新方法、新思路。 圍繞申請書主旨，本項目主要研究內容包括：⑴ 採集人源性瓣膜間質細胞（VICs）和內皮細胞（ECs）條件培養基，用於分別誘導骨髓間充質細胞（BMSCs）和內皮祖細胞（EPCs）向瓣膜間質樣細胞和內皮樣細胞分化，觀察該共培養技術的效果和可行性；⑵ 套用分子量20KDa分枝狀聚乙二醇（PEG）與基質金屬蛋白酶敏感底物肽（MMP(W)X）肽，構建酶敏感型PEG水凝膠，再封裝條件培養基和/或血管內皮生長因子（VEGF），觀察其緩釋能力；⑶ 利用酶敏感型水凝膠封裝條件培養基構建三維體系，在靜態和應力場條件下三維共培養幹細胞，觀察細胞增殖、分化和細胞外基質新生；⑷ 製備緩釋VEGF酶敏感型水凝膠，再利用生物素-親和素分子對原理，與豬主動脈去細胞瓣結合構建智慧型化複合支架，然後進行體內外生物學檢測。 通過以上一系列研究，不僅率先實現BMSCs、EPCs在酶敏感型水凝膠中的三維培養，促進幹細胞增殖，同時以源自瓣膜或血管細胞的條件培養基共培養，誘導幹細胞向目標細胞的定向分化，而且成功製備幹細胞-酶敏感型水凝膠-去細胞瓣的智慧型化複合支架，推動TEHV研發，有助微環境和組織再生機制探討
