心血管介入器械表面修饰新策略——血管内皮细胞生长微环境的原位仿生构建

血管支架等心血管介入医疗器械植入人体后的血栓形成和再狭窄等问题长期以来一直是临床上亟待解决的难题.目前研究显示,损伤部位血管内皮功能性重建能显著降低再狭窄比率,避免血栓的形成,而该过程与内皮细胞所处的周细胞环境、底层组织拓扑结构和细胞外基质等微环境密切相关.本文系统讨论了以上3种要素对血管内皮功能性重建的影响,并给出了作者在材料表面内皮细胞生长微环境的原位仿生构建方向的最新研究进展:对于周细胞环境,主要通过调控平滑肌细胞为收缩型表型,进而促进内皮细胞功能性因子释放;对于底层拓扑结构,可在材料表面制备微/纳图形进行仿生构建,进而调控内皮形态和分布呈体内生理状态;对于细胞外基质,可通过细胞脱附技术获得或将细胞外基质成分接枝在材料表面,赋予材料良好的生物相容性.

内皮微环境NOTCH信号通路促进人多能干细胞造血分化

目的体外诱导人诱导性多能干细胞(human induced pluripotent stem cells,hiPSC)向造血分化,富集生血内皮细胞,将其与高表达NOTCH信号通路配体DLL4的内皮细胞共培养,体外建立内皮微环境促进多能干细胞造血分化的研究模型,进一步研究明确内皮微环境影响造血干/祖细胞产生的作用及机制。方法将携带runx1c报告基因的hiPSC通过spin EB方法诱导分化形成拟胚体(embryonic body,EB),在诱导分化第10天通过免疫磁珠分选技术(magnetic-activated cell sorting,MACS)分选富集出CD34^+的生血内皮细胞,将生血内皮细胞与高表达DLL4的内皮微环境细胞Vera Vec共培养,进一步诱导其向造血干/祖细胞分化,最终建立体外研究NOTCH信号通路促进多能干细胞向造血干/祖细胞分化的研究模型。结果建立了单细胞培养hiPSC的技术方法,将单细胞培养的携带runx1c报告基因的hiPSC通过spin EB方法诱导其向造血细胞分化,在诱导分化第10天利用MACS技术分离富集了CD34^+的生血内皮细胞。同时获得了转染E4ORF1的人脐静脉内皮细胞(human umbilical vein endothelial cell,UVEC)Vera Vec细胞,并对其NOTCH信号通路相关基因的表达进行了鉴定。结果表明,其在m RNA水平和蛋白水平均高表达NOTCH信号通路的配体DLL4。将分离富集的生血内皮细胞与高表达DLL4的内皮细胞共培养。结果显示,其能明显促进携带runx1c报告基因的hiPSC诱导分化时红色荧光td Tomato的表达和造血细胞的形成,以此作为模型可进一步研究内皮微环境促进多能干细胞向造血干/祖细胞分化的模型。结论成功建立了spin EB方法诱导多能干细胞分化的技术方法,能高效在体外富集生血内皮细胞,并将生血内皮细胞与高表达NOTCH信号通路配体DLL4的内皮细胞共培养,在体外构建了内皮微环境促进内皮生血转化的研究模型,供进一步研究内皮微环境促进造血干/祖细胞分化的作用及其机制,为体外利用多能干细胞制备造血干/祖细胞奠定基础,有望最终在体外获得有完整功能的造血干细胞,用于临床造血干细胞移植治疗及战场辐射损伤救治,有一定的社会和军事应用价值。