《新型低免疫原性組織工程氣管的仿生研製》是依託揚州大學，由史宏燦擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：新型低免疫原性組織工程氣管的仿生研製
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：史宏燦
- 依託單位：揚州大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
目前氣管外科所面臨的最具挑戰性的難題就是當需要環形切除長段氣管病變（≥60mm）時如何重建氣道的完整性？氣管移植被視為長段氣管切除後實施修復重建的最有效途徑。由於氣管特殊的解剖結構和生理特性，決定氣管移植成功的關鍵因素在於移植物的免疫排斥、再血管化以及組織細胞的再生等。為此，本課題擬開展：1、製備長段同種異體脫細胞氣管基質衍生材料，對其免疫原性進行評估；2、對基質衍生材料的形態結構和生物力學性能進行評價；3、利用骨髓間質幹細胞體外誘導分化獲取黏膜上皮細胞和軟骨細胞，接種到管狀基質材料的內外腔表面；4、模擬體內環境使用生物反應器仿生構建一體化新型低免疫原性組織工程氣管；5、將該替代物預先再血管化處理後連同帶血管蒂肌肉瓣移植修復長段氣管缺損，評價其功能與效用。本課題將力圖解決長段移植氣管免疫原性、再血管化、生物力學以及黏膜上皮再生等難題，為進一步臨床套用研究提供理論基礎、實驗依據和技術可行性。
結題摘要
本課題組主要完成了以下幾個方面的研究工作：（1）建立氣管黏膜上皮細胞體外培養模型。（2）體外構建氣管黏膜上皮細胞片。（3）體外分離培養兔骨髓間充質幹細胞。通過比較不同的骨髓間充質幹細胞培養方法，為組織工程氣管種子細胞源提供技術支持。（4）聯合套用轉化生長因子β1和胰島素樣生長因子1誘導BMSCs定向分化為軟骨細胞。（5）研究TritonX-100聯合核酸酶進行脫細胞處理，對脫細胞氣管基質進行形態特徵、生物力學分析和生物相容性評價，製備低免疫原性組織工程氣管。（6）模擬體內環境仿生構建新型低免疫原性組織工程氣管的動物實驗研究（進行中）。 主要解決的關鍵技術與創新點如下: （1）套用組織塊法和消化法成功構建了氣管黏膜上皮細胞的原代培養模型，為低免疫原性組織工程氣管提供種子細胞源。（2）套用溫敏性UpCell細胞培養皿成功製備出了氣管黏膜上皮細胞片。（3）全貼壁篩選法是最適宜的培養方式，可滿足MSCs作為種子細胞構建組織工程氣管軟骨需求。（4）TGF-β1與IGF-1對MSCs均有促增殖作用。聯合使用TGF-β1、IGF-1誘導MSCs在體外定向分化為軟骨細胞，可獲得了最佳的誘導效應。（5）製備低免疫原性組織工程氣管。採用不同濃度的TritonX-100（1%、2%、3%、4%）聯合核酸酶進行脫細胞處理，顯示2% TritonX-100處理的脫細胞氣管基質在形態學及生物力學方面具有明顯優勢。2% TritonX-100處理的脫細胞氣管植入大鼠體內，基質無明顯降解，生物相容性良好，適合低免疫原性組織工程氣管的構建。（6）將低免疫原性脫細胞組織工程氣管進行體內原位移植，採用骨髓單個核細胞對經交聯的脫細胞基質實施再細胞化，結合圍術期促再生因子套用，初步結果表明，該方法有利於促進氣管原位再生。 以上系列研究成果為新型低免疫原性組織工程氣管的仿生研製在動物實驗成功的基礎上進一步套用於臨床氣管重建領域的研究提供了重要的技術可行性和有價值的科學依據，具有重要的開發套用潛力。
