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1、目的:
本實(shí)驗(yàn)通過(guò)大鼠皮下埋植的方法對(duì)不同孔徑絲素蛋白材料的體內(nèi)降解行為進(jìn)行研究,了解不同孔徑絲素蛋白材料在體內(nèi)降解過(guò)程中的組織形態(tài)學(xué)變化以及宿主的分子生物學(xué)改變,以期發(fā)現(xiàn)不同孔徑絲素蛋白支架影響降解速率的可能機(jī)制,為多孔絲素蛋白材料應(yīng)用于臨床奠定實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。
材料與方法:
1.制備兩種多孔絲素蛋白支架,小孔徑支架(SF-S)平均孔徑為74.35±10.84μ m、平均孔隙率為94.2±0.1%;大孔徑支架(
2、SF-L)平均孔徑為139.23±44.93μm,平均孔隙率為96.6±0.1%。
2.選用140~150g S-D大鼠27只,實(shí)驗(yàn)組(共21只)全麻下在其背部脊柱兩側(cè)約1cm處皮膚各作1個(gè)長(zhǎng)約1.5cm的切口,向腹側(cè)潛行分離約3cm,每只大鼠形成2個(gè)皮下囊狀間隙,分別將SF-S、SF-L植入左、右兩個(gè)皮囊,對(duì)照組(共6只)行相同手術(shù)但不植入材料,以4-0可吸收縫線關(guān)閉皮膚切口。
3.術(shù)后選取1、4、12周三個(gè)觀測(cè)時(shí)
3、間點(diǎn),隨機(jī)取材,分別進(jìn)行一般情況及大體觀察、HE染色、Masson染色觀察組織學(xué)表現(xiàn),Real-timeRT-PCR法檢測(cè)致炎性因子(IL-1β、IL-6、TNF-α)、免疫調(diào)節(jié)因子(IL-10)致纖維化因子(TGF-β1)、促血管形成因子(VEGF)的mRNA表達(dá)量。
結(jié)果:
1.高孔隙率(>90%時(shí))的不同孔徑多孔絲素蛋白支架材料體內(nèi)降解速度不同。在觀察期內(nèi)早期大孔徑的降解速度較小孔徑快,但之后出現(xiàn)微孔塌陷、孔徑
4、變小,12周之后的降解有待進(jìn)一步研究。
2.絲素支架植入后引起宿主一系列組織形態(tài)學(xué)變化:早期,主要為以淋巴細(xì)胞、巨噬細(xì)胞為主的炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、新生血管增生,成纖維細(xì)胞增殖形成整齊有序的纖維包囊;晚期,以成纖維細(xì)胞明顯增殖為特征,形成更厚的纖維包囊和成纖維細(xì)胞帶,且大孔徑組成纖維細(xì)胞增殖量更多,周圍組織炎性細(xì)胞減少,僅在材料降解明顯處有局灶性炎性細(xì)胞聚集,血管數(shù)量減少,并趨于成熟。
3.多孔絲素支架植入體內(nèi)1周、4周時(shí),
5、炎性因子、致纖維化因子及促血管形成因子mRNA表達(dá)量均增加,與組織學(xué)觀察到的炎性細(xì)胞浸潤(rùn)、成纖維細(xì)胞增殖、血管明顯新生及材料無(wú)明顯降解的現(xiàn)象相吻合;12周時(shí)兩組各種因子mRNA表達(dá)量均較前有所減少,與材料周圍炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)明顯減輕及血管數(shù)量減少的組織學(xué)表現(xiàn)相吻合。
4.12周時(shí)大孔徑組致纖維化因子、炎性因子mRNA表達(dá)量大于小孔徑組,與此時(shí)大孔徑組成纖維細(xì)胞帶寬于小孔徑組、帶內(nèi)降解明顯處炎性細(xì)胞尤其異物巨細(xì)胞局灶性聚集的組織學(xué)表
6、現(xiàn)相吻合。此時(shí),殘余材料厚度明顯小于小孔徑組,提示成纖維細(xì)胞有可能也參與了材料的降解,并可誘導(dǎo)炎性細(xì)胞的浸潤(rùn)參與局部材料的降解。
5.無(wú)論大孔徑組還是小孔徑組,增生的成纖維細(xì)胞隨著材料的降解逐步長(zhǎng)入材料內(nèi)部,而在材料與宿主交界處呈有序排列極性生長(zhǎng)。
6.139.23±44.93μm孔徑的絲素蛋白體內(nèi)降解速度與細(xì)胞因子IL-1β、TNF-α、IL-10、TGF-β1以及VEGF有一定相關(guān)性,其中以TNF-α、TGF-β
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