《大動物長段氣管缺損長期功能重建的關鍵科學問題》是依託上海交通大學，由羅旭松擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：大動物長段氣管缺損長期功能重建的關鍵科學問題
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：羅旭松
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
組織工程技術可以再生特定形態軟骨，有望解決長段氣管修復的臨床難題，但大動物長段氣管缺損的長期功能重建一直未取得突破，已成為阻礙這一技術臨床轉化的主要瓶頸。申請人前期研究發現，支架材料炎症反應及預塑形支撐管的異物反應是干擾大動物體內管狀軟骨再生的關鍵因素，而預構建管狀軟骨缺乏血供、強度不足、以及手術修復模式不當是影響重建術後長期存活的重要原因。針對上述原因，本項目擬採取以下幾項改進方案：（1）最佳化體外構建技術，避免材料炎症反應，實現大動物體內軟骨再生；（2）改進體內預塑形模式，通過筋膜隔離支撐管結合肌內埋植，避免異物反應並形成帶穩定血供的管狀軟骨；（3）最佳化支架設計，添加聚已內酯核心支架提高預構建管狀軟骨的力學強度；（4）全面最佳化修複方案，加強術後護理。通過上述多種方案的有機整合，最終建立長段氣管缺損長期功能重建的大動物模型，為組織工程技術修復長段氣管缺損的臨床轉化奠定技術基礎和理論依據。
結題摘要
組織工程技術再生特定形態軟骨有望解決長段氣管修復的臨床難題，但大動物模型的長期功能重建一直未取得突破，成為阻礙臨床轉化的主要瓶頸。我們前期研究發現支架材料炎症反應是干擾大動物體內軟骨再生質量的關鍵因素，而預構建管狀軟骨缺乏充分的血供是影響氣道重建術後長期存活的重要原因。針對這兩個主要問題，我們實施了以下改進：（1）最佳化體外構建技術：一是延長細胞-材料複合物體外預培養時間，待支架材料已基本降解再植入體內，減少材料造成的局部組織炎症，再生出均質成熟的軟骨組織。二是利用軟骨細胞膜片技術，構建不含支架材料的組織，也可以有效地避免材料在體內引起的炎症反應，在大動物皮下再生出大面積優質成熟的片狀軟骨組織。同時軟骨細胞膜片可以模擬軟骨微環境促進BMSCs異位軟骨穩定誘導再生，擴大了種子細胞來源。（2）我們利用肌肉瓣直接包裹軟骨細胞膜片方式在大動物體內分層有序預製帶血供管狀肌肉-軟骨複合組織，可以一步就預製出帶血供管狀軟骨，避免了先皮下構建再肌肉內構建的兩步法，減少了手術次數，節省了構建時間，為後期氣管缺損修復手術奠定基礎。（3）我們採用核心概念，在PGA/PLA複合支架中增加一層具有較大的孔隙率，一定彈性和較大的力學強度強度，降解緩慢的PCL核心支架。不僅增加了組織工程軟骨的力學強度，還具有精確塑形，可以長期維持形狀的優點，通過實驗我們確立了含核心複合物體外培養及體內再生軟骨的關鍵技術參數。（4）我們通過術後及時吸痰，加強營養，抗感染等系列治療措施提高了移植組織的存活與功能恢復；通過纖維支氣管鏡檢查，MRI，通氣功能檢測綜合評估移植組織的存活及功能重建情況；建立長期隨訪氣管功能遠期修復效果的檢測體系。通過上述多種方案的有機整合，我們取得了大動物術後長期存活的突破，取材發現再生軟骨存活良好，內壁已為氣道上皮完全覆蓋，成功建立了長段氣管缺損長期功能重建的大動物模型，為組織工程技術修復長段氣管缺損的下一步臨床轉化奠定紮實的基礎。
