细胞膜功能特性原因 干细胞表面工程化促进梗死心肌再血管化的研究(3)

在前两部分的研究中,我们成功构建了具有心梗靶向功能、负载VEGF的层层自组装的间充质干细胞和DMPE-PEG-肝素接枝的间充质干细胞。表面工程化的间充质干细胞具有归巢和递送VEGF至心梗区域参与心梗后修复、改善心肌梗死区域再血管化、提高心梗后心功能的作用。但是当表面工程化的间充质干细胞到达梗死区域后,由于不良的梗死区域微环境将导致归巢的间充质干细胞死亡、被免疫系统清除,从而影响药物递送系统持续地缓释VEGF等药物。如何改善心肌梗死微环境从而避免免疫炎症系统对表面工程化的间充质干细胞的清除成为研究的重要方向。在心肌梗死病理生理过程中,免疫系统起着非常关键的作用。细胞膜功能特性原因心肌梗死区域免疫微环境的恶化是影响心肌梗死再血管化、心功能恢复的重要障碍,如何改善心肌梗死组织免疫微环境成为重要的靶点和科学问题。过去十年,许多的研究集中在生物工程生物材料上,以改善干细胞的递送和移植微环境,最终改善心功能。常用的策略是利用细胞外基质材料包裹移植,从而改善干细胞移植的微环境。脾脏是人体中最大的免疫器官,并且脾脏组织的细胞外基质在免疫细胞、淋巴生成、免疫平衡等功能过程中起着重要作用。细胞膜功能特性原因因此,我们提出了一个假设:由脾脏组织的细胞外基质经过脱细胞后制备的凝胶可能会通过优化心肌梗死区域的微环境来增强心脏功能。

在这个研究中,我们发明了一种由脾脏组织的细胞外基质经过脱细胞而制成的温敏性水凝胶,当注射到体内时,它可以表现出自组装呈凝胶状的特点。研究结果显示,脾脏水凝胶包含多种结构域和成分,这些结构域和成分可以影响免疫功能,改善心梗组织免疫微环境。在体内,脾脏水凝胶能够促进单核细胞的发育和淋巴管生成,从而加强心肌梗死后的心脏功能,我们的研究结果表明通过免疫生物材料来改善免疫微环境有可能成为用于微创治疗心肌梗死的新技术。四、脾脏细胞外基质水凝胶通过提高干细胞促进梗死心肌再血管化、改善心功能的研究在前两部分的研究中,我们成功构建了具有心梗靶向功能、负载VEGF的层层自组装的间充质干细胞和DMPE-PEG-肝素接枝的间充质干细胞。第三部分成功制备脾脏细胞外基质水凝胶,结果显示脾脏细胞外基质水凝胶具有调控免疫微环境的作用。进一步,我们研究脾脏细胞外基质水凝胶是否可以提高干细胞在心梗区域的存活具有重要的意义,将为未来细胞表面工程化的干细胞和细胞治疗提供新的策略和工具。脾脏在胚胎时期是重要的造血器官,出生之后是成体干细胞的重要寄居器官。大量的研究表明,脾脏细胞外基质对于干细胞的存活、旁分泌、分化等多种功能具有重要的作用。

由于EPC的易于分离培养和促进血管新生的特点,是干细胞治疗的重要细胞,我们选择EPC作为研究脾脏细胞外基质水凝胶对干细胞生存研究的模式分子。在研究中,我们将负载EPC的脾脏细胞外基质水凝胶注射到大鼠心梗模型,研究其对EPC的存活和心功能影响。研究结果结果表明,EPC在脾脏细胞外基质水凝胶上具有较低的凋亡率和良好的存活效果。动物实验结果显示,脾脏特异性ECM水凝胶有效改善了EPC的存活并增强了心脏功能。

【学位授予单位】：第三军医大学

【学位级别】：博士

【学位授予年份】：2017

【分类号】：R542.22

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