層狀組裝多層膜用于促進內(nèi)皮化的研究：從內(nèi)皮細胞競爭性到內(nèi)皮功能.pdf

1、促進心血管植入材料原位內(nèi)皮化是解決傳統(tǒng)植入物植入術(shù)后帶來的血栓、炎癥和再狹窄等不良反應(yīng)的有效手段。如何能夠更有效地實現(xiàn)快速原位內(nèi)皮化，并保證內(nèi)皮化的長期有效性是心血管植入材料研究面臨的重要挑戰(zhàn)。本研究以此為背景，結(jié)合層狀組裝方法學，采用不同策略，針對實現(xiàn)材料的原位內(nèi)皮化中兩個關(guān)鍵問題:1.如何提升內(nèi)皮細胞(EC)相對于平滑肌細胞(SMC)的競爭性實現(xiàn)在復雜體內(nèi)環(huán)境中的快速原位內(nèi)皮化;2.如何維持所形成內(nèi)皮層的內(nèi)皮功能，開展了如下研究:<

2、br>　　1.基于基因技術(shù)“轉(zhuǎn)染過程的非細胞特異性和轉(zhuǎn)染產(chǎn)物的細胞特異性”的特點，將編碼肝細胞生長因子(HGF)的質(zhì)粒DNA(HGF-pDNA)，與聚陽離子硫酸魚精蛋白(PrS)進行層狀組裝構(gòu)建功能基因多層膜(PrS/HGF-pDNA)，該多層膜能夠同時轉(zhuǎn)染EC和SMC并使其分泌能夠特異性促進EC生長的HGF，使得(PrS/HGF-pDNA)多層膜能夠特異性地促進EC增殖而對SMC的增殖沒有影響，并且在共培養(yǎng)體系中提升了EC相對于SMC

3、的競爭性。進一步將(PrS/HGF-pDNA)多層膜修飾冠脈支架，在動物體內(nèi)能夠?qū)崿F(xiàn)快速內(nèi)皮化，并有效降低術(shù)后支架內(nèi)再狹窄率。該研究表明基于功能基因的多層膜是有效地提升在復雜多細胞環(huán)境中的EC的競爭性、實現(xiàn)材料快速原位內(nèi)皮化和降低術(shù)后再狹窄率的有效策略。
　　2.基于界面硬度對于細胞粘附行為的影響，本研究在玻璃基底表面進行層狀組裝，構(gòu)建出“上層柔性多層膜+下層高硬度基底”的軟硬材料復合的體系。通過EC和SMC粘附實驗證明通過調(diào)控上

4、層多層膜層數(shù)，即厚度，能夠調(diào)控EC和SMC的粘附行為，并在特定層數(shù)的多層膜表面，實現(xiàn)了EC的選擇性粘附。通過對相關(guān)因素的探索，證明了調(diào)控上層柔性多層膜的厚度能夠使細胞感受的表觀硬度發(fā)生改變，表觀硬度的改變是引起EC和SMC粘附行為改變的主要原因。當采用不同硬度的下層基底，通過調(diào)控上層多層膜的層數(shù)，同樣實現(xiàn)了EC的選擇性粘附。該研究提供了一種利用層狀組裝多層膜調(diào)控表觀硬度從而實現(xiàn)提升EC相對于SMC競爭性的新策略。
　　3.采用不同

5、交聯(lián)度的(聚賴氨酸(PLL)/透明質(zhì)酸(HA))多層膜作為硬度可控基底，研究了在HGF的環(huán)境中EC在不同硬度基底表面的生長情況以及所形成的內(nèi)皮層的內(nèi)皮功能。通過研究結(jié)果顯示，EC的粘附、遷移和增殖為硬度依賴性且都隨著基底硬度的提高而得到促進。溶液中添加HGF能夠有效地促進EC的這些細胞行為，并且在低硬度基底上HGF對EC的遷移和增殖的促進作用顯著高于在高硬度基底上。通過研究不同硬度基底表面的內(nèi)皮層，發(fā)現(xiàn)低硬度基底上的內(nèi)皮層具有更好的致密

6、性以及更高的內(nèi)皮一氧化氮激酶(eNOS)的基因表達，表明低硬度的基底有利于提升內(nèi)皮功能。
　　4.采用低交聯(lián)度的(PLL/HA)多層膜作為柔性基底，通過表面固定的方式在其表面負載血管內(nèi)皮生長因子(VEGF)后，能夠顯著地促進EC和SMC在該柔性基底上的粘附和鋪展，并通過調(diào)控VEGF的負載濃度，實現(xiàn)了EC的選擇性粘附。EC能夠在該基底表面增殖而SMC無法增殖，從而實現(xiàn)了EC相對于SMC的競爭性的增強。對比其他具有高硬度的材料表面形成