《植入式人工肝臟的構建及其長期微血管化的機理研究》是依託浙江大學，由李君擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：植入式人工肝臟的構建及其長期微血管化的機理研究
- 依託單位：浙江大學
- 項目負責人：李君
- 項目類別：面上項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
利用組織工程技術進行肝細胞移植被認為是替代整肝移植治療終未期肝病最有前途的，但如何建立長期穩定與功能化的微血管網路是目前肝臟組織工程面臨的最大挑戰。本課題擬在前期利用乳酸-乙醇酸共聚物(PLGA)支架分化大鼠骨髓間質幹細胞(BMSC)至肝細胞並移植治療急性肝衰竭小鼠的成功基礎上,以人BMSC為種子、PLGA為支架材料，構建全新的模擬肝臟結構的植入式人工肝臟（IAL）。IAL支架內特設網狀管腔供內皮細胞預種植以誘導微血管內生；在數片支架組疊後形成的圓柱體外封套經抗凝血處理的聚乙醇酸（PGA）無紡布生物膜，支架與封套之間形成腔隙；腔隙兩端經接口連線宿主體內腸系膜動靜脈分支，使細胞支架完全浸潤於宿主外周血循環，觸發IAL內微血管網路的快速建立，克服肝臟組織工程長期血管化難點。同時採用免疫組化、雷射共聚焦、原位細胞示蹤等技術闡明IAL促進組織工程肝的長期血管化機制，為最終替代宿主病肝功能奠定基礎。
結題摘要
暴發性肝衰竭（FHF）的高病死率（80%），除原位肝移植外無其他確切有效治療方法。但嚴重的供肝短缺極大地其在臨床的廣泛套用。大量研究發現，利用組織工程技術進行肝組織再生與修復，可極大地提高移植細胞的再生和功能發揮，但可靠的細胞源與理想的生物相容性支架材料長期阻礙著肝臟組織工程的發展。本課題組率先將可降解三維生物材料聚乳酸-乙醇酸共聚物（PLGA）引入肝臟組織工程研究，創新性地利用經膠原生物改性的C-PLGA三維支架進行體外大鼠骨髓間充質幹細胞（BMSC）分化至肝細胞的實驗研究，結果發現支架組分化成肝細胞的時間明顯比常規單層貼壁培養組要短，分化細胞的生物學功能也明顯比對照組要強，研究結果為利用幹細胞和生物支架材料進行肝組織再生與修復提供了新的途徑。基此基礎上，構建了全新的模擬肝臟結構的植入式人工肝臟，通過支架內特設網狀管腔供內皮細胞預種植以誘導微血管內生，克服了組織工程肝長期血管化的難點。為最終利用植入式人工肝臟治療終末期肝病奠定基礎。與此同時，課題組在BMSC移植治療FHF的基礎研究過程中，發現與正常大鼠相比，FHF大鼠來源的BMSC較早表達大量的肝細胞特異性基因，BMSC體外誘導分化肝細胞的實驗也證實，FHF來源的大鼠BMSC可在較短的時間內分化至成熟的肝細胞，且分化肝細胞合成白蛋白（ALB）和尿素、氨轉化等代謝功能也明顯強於對照組，表明BMSC極有可能是肝細胞短時間內再生與修復的重要來源。基於上述研究結果與理論指導下，在國際上首次對經門靜脈移植hBMSC治療FHF模型豬的血漿代謝組學進行了研究，結果發現hBMSC治療後短期內（3天）FHF豬代謝紊亂狀況明顯好於模型組，並首次發現經過5周治療後，FHF豬肝功能已完成恢復，其代謝譜又回到健康起點。上述系列研究已發表Hepatology、J Proteome Res、Stem Cells Dev、Differentiation等高影響因子SCI論文7篇。目前他引已40餘次。部分研究結果獲2011年浙江省科技進步獎一等獎（肝衰竭人工器官替代治療研究）。
