層狀組裝多層膜用于促進內皮化的研究：從內皮細胞競爭性到內皮功能.pdf

1、促進心血管植入材料原位內皮化是解決傳統植入物植入術后帶來的血栓、炎癥和再狹窄等不良反應的有效手段。如何能夠更有效地實現快速原位內皮化，并保證內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，結合層狀組裝方法學，采用不同策略，針對實現材料的原位內皮化中兩個關鍵問題:1.如何提升內皮細胞(EC)相對于平滑肌細胞(SMC)的競爭性實現在復雜體內環(huán)境中的快速原位內皮化;2.如何維持所形成內皮層的內皮功能，開展了如下研究:<

2、br>　　1.基于基因技術“轉染過程的非細胞特異性和轉染產物的細胞特異性”的特點，將編碼肝細胞生長因子(HGF)的質粒DNA(HGF-pDNA)，與聚陽離子硫酸魚精蛋白(PrS)進行層狀組裝構建功能基因多層膜(PrS/HGF-pDNA)，該多層膜能夠同時轉染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，在動物體內能夠實現快速內皮化，并有效降低術后支架內再狹窄率。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、實現材料快速原位內皮化和降低術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控上

4、層多層膜層數，即厚度，能夠調控EC和SMC的粘附行為，并在特定層數的多層膜表面，實現了EC的選擇性粘附。通過對相關因素的探索，證明了調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，通過調控上層多層膜的層數，同樣實現了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控表觀硬度從而實現提升EC相對于SMC競爭性的新策略。
　　3.采用不同

5、交聯度的(聚賴氨酸(PLL)/透明質酸(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皮層的內皮功能。通過研究結果顯示，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皮層，發(fā)現低硬度基底上的內皮層具有更好的致密

6、性以及更高的內皮一氧化氮激酶(eNOS)的基因表達，表明低硬度的基底有利于提升內皮功能。
　　4.采用低交聯度的(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，并通過調控VEGF的負載濃度，實現了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