寡肽修飾海藻酸鹽活性水凝膠對血管新生的影響及機理研究.pdf

1、組織工程技術(shù)已廣泛應用于皮膚、軟骨、角膜等組織的再造或者修復。然而，由于氧氣及養(yǎng)分傳輸?shù)壤щy，使組織工程技術(shù)在肝、肺、腎等厚組織器官再造中的應用受到很大限制。組織工程用支架材料的微血管化是解決氧氣及養(yǎng)分傳輸?shù)挠行侄危瑢Πl(fā)展人工厚組織工程來說有著重要的意義，而血管新生是微血管形成的主要方式之一。據(jù)報道，細胞黏附性寡肽(如RGD等)可以通過調(diào)節(jié)內(nèi)皮細胞的生長行為，促進材料誘導血管新生的能力。因此，本工作將包含細胞黏附性寡肽片段的GYIGS

2、RG(GG)、GREDV(GV)引入海藻酸鈉(ALG)中，以期獲得具有誘導血管新生功能的新型活性水凝膠材料。
　　 首先，本文通過共價修飾將GG、GV、GS(GRGDS)修飾到ALG側(cè)鏈上，得到活性材料ALG-peptides(ALG-GG、ALG-GV、ALG-GS)，通過核磁、紅外對ALG-peptides的結(jié)構(gòu)進行了表征，并通過元素分析確定寡肽接枝率均在5％左右。
　　 其次，本文通過MTS檢測法、刮痕損傷治愈法等

3、實驗考察了不同材料及寡肽修飾密度對內(nèi)皮細胞黏附、遷移、增殖的影響。結(jié)果顯示在中等肽濃度(0.51mM)條件下，內(nèi)皮細胞在活性材料表面具有較好的生長行為。此時材料ALG-GG可顯著促進內(nèi)皮細胞的黏附及遷移(黏附率為86％，遷移速率為0.78μm/min)，明顯高于陽性對照組ALG-GS(黏附率為65％，遷移速率為0.65μm/min)。ALG-GV具有較強的促進細胞增殖的能力，培養(yǎng)5天后，其內(nèi)皮細胞數(shù)量較陽性對照組ALG-GS高出17.8

4、％。
　　 在體外實驗的研究基礎上，本文通過以葡萄糖酸內(nèi)酯/碳酸鈣(GDL/CaCO3)為離子交聯(lián)劑制備水凝膠，考察了不同配比對材料的機械強度、溶脹率等性質(zhì)的影響。結(jié)果顯示當[CaCO3]：[COO-]=0.8，[GDL]：[CaCO3]=2.0時制備的海藻酸鈣復合水凝膠有最好的力學性能和較低的溶脹率。另外，通過壓汞分析和墨汁染色實驗，證明減壓條件下(10.0 mmHg)成型的水凝膠表面和內(nèi)部有較常壓下更多的連通的孔道和較高的孔

5、隙率。
　　 將不同材料的水凝膠植入大鼠體內(nèi)，培養(yǎng)不同時間后，通過組織切片觀察和新生血管密度統(tǒng)計的方法，考察了材料對體內(nèi)血管新生的影響。結(jié)果顯示隨著埋植時間的延長，周圍組織和細胞開始大量長入寡肽修飾材料，且內(nèi)皮細胞開始大量形成直徑10-20μm的微血管，血管密度持續(xù)增長，均顯著高于陰性對照組ALG；特別是當植入21 d后，材料ALG-GV的血管密度為83.7/mm2，顯著高于陰性對照組ALG(42.1/mm2)和材料ALG-GG

6、(62.4/mm2)，略高于陽性對照組ALG-GS(75.3/mm2)。結(jié)合體外細胞實驗可見：內(nèi)皮細胞的增殖過程在血管新生過程中起著更為重要的作用，這使得材料ALG-GV具有更好的誘導血管新生的能力。
　　 綜上所述，內(nèi)皮細胞在寡肽修飾活性材料ALG-GG和ALG-GV上的黏附、遷移、增殖能力均得到顯著提高，且在體內(nèi)具有誘導血管新生的能力；另外，材料ALG-GV對內(nèi)皮細胞的增殖作用促進更明顯，其在體內(nèi)誘導血管新生效果亦更顯著，有