http://www.paper.edu.cn
- 1 -
壳聚糖/明胶微结构支架肝组织修复实验研究
*
李涤尘 宫海波 贺健康 刘亚雄 姚波 连芩 卢秉恒
(西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室 西安 710049)
E-mail:dcli@mail.xjtu.edu.cn
摘 要:组织工程为体外培养活体肝脏组织器官提供了可能,传统多孔结构肝支架不能满足
肝脏多套管道系统的培养要求。本文利用新型微结构三维肝支架,将支架用于肝细胞的体外
静态培养,并评价了支架复合肝细胞移植治疗大鼠急性肝衰竭的效果。形态学、功能学等多
项指标证明新型支架对肝细胞生长分化有明显的促进作用,支架复合肝细胞移植对于治疗由
D-gal 诱导的大鼠急性肝衰竭有一定的效果。
关键词:组织工程 血管系统 快速成型 肝衰竭 细胞培养
中图分类号:
TH12 TB17
1. 简介
组织工程技术有望实现肝脏的工程化制造以解决肝移植手术中的供需矛盾,它是利用构
成组织和器官的基本材料细胞以及为细胞生长提供场所的支架材料,在体内或体外制造生物
组织或器官。现有的支架都是利用传统制孔法制造多孔支架,支架表面没有微结构,而且也
不能满足肝脏多套管道系统的培养要求。
由于肝脏本身结构与功能的复杂性,要求肝细胞培养支架除了能实现三维立体培养,还
应具有多套管路系统,传统医学与生物学方法无法实现
[1],[2],[3],[4]
。传统肝支架内部微孔随机
分布,培养液在支架内部分布不均匀,代谢产物不能及时排出,肝细胞容易因为缺乏营养物
质和氧气而死亡。
在之前的研究中,我们在三维壳聚糖-明胶多孔支架内部制备出有序分布的可控流道体
系,有望实现培养液在支架内部的均匀分布和代谢产物的迅速排出。本文将结合肝细胞体外
培养及支架复合肝细胞移植观察评价壳聚糖-明胶肝支架对肝细胞生长即肝组织修复的中的
功能。
2. 材料与方法
2.1 材料
选择成年、健康、清洁级 SD(Sprague-Dawley,SD)大鼠,雄性,3 月龄,体重 200g~250g,
由西安交通大学医学院实验动物中心提供,标准饲料,室温 18~25℃喂养。术前 12h 禁食,
不禁饮。
Williams’E 培养基购于美国 GIBCO 公司,Percoll 密度分离液购于瑞典 Pharmacia 公司。
2.2 大鼠原代肝细胞体外培养
Seglen 创立的两步胶原酶灌注法对细胞膜损伤小且分离彻底,是目前最常用的肝细胞分
离方法,我们在 Seglen 两步胶原酶灌注法基础上稍加修改,即在第二步时由胶原酶溶液在
体一次性灌注改为离体循环灌注,此法可以重复利用胶原酶溶液每个成年 SD 大鼠肝脏只需
15~20mg 胶原酶就可以完成肝细胞的分离。将分离提取的大鼠原代肝细胞调配成一定密度
的细胞悬液,按照一定的细胞密度接种到单层壳聚糖/明胶微结构支架上。置于 37℃,5%CO
2
的恒温培养箱(Jouan cell life IGO150)中进行培养,
*教育部博士点基金资助项目(20050698002)