时序释放血管内皮生长因子和转化生长因子β1的功能化生物补片在修复大鼠腹壁部分缺损中的应用

目的评估功能化猪小肠黏膜下层(SIS)补片修复腹壁缺损的效果,探讨再生过程中多种生长因子的交互作用。方法采用可时序释放血管内皮生长因子(VEGF)和TGF-β1的功能化SIS补片[即携带VEGF的SF膜(VSF膜),携带TGF-β1的SF膜(TSF膜),以及携礴VEGF和TGF-β1的SF膜(VTSF膜)]修复Sprague-Dawley(SD)大鼠的腹壁缺损,利用两者的协同效应促进组织再生。并根据携带补片的不同将SD大鼠分为:VEGF(V组),TGF-β1(T组),VEGF和TGFβ1(VT组)及对照组。评估补片的VEGF和TGF-β1装载率及累计释放率,以及术后7、14、28 d模型大鼠标本大体观、组织表面纤维化、宿主反应、组织血管化、细胞外基质(ECM)重塑、调节蛋白质的表达水平和力学性能等指标。结果7 d内,VSF和VTSF膜VEGF的累计释放率为(80.0±4.8)%。14 d内,TSF和VTSF膜TGF-β1的累计释放率分别为(39.5±2.6)%和(32.5±2.3)%。术后7 d,V组的CD15+表达水平显著高于T组和对照组,含因子补片(V、T、VT组)的CD68+表达水平显著高于对照组,同时间点TNF-α和IL-6的表达水平均显著高于对照组(P值均<0.05);术后28 d,T组和VT组CD68+表达水平均显著低于V组及对照组(P值均<0.05)。术后28 d,VT组新生血管数量(即CD31荧光染色表达水平)均显著多于T组、V组及对照组(P值均<0.05),同时间点VT组形成的成熟血管数量(即CD31与α-SMA双荧光染色表达水平)较V组和T组显著增加(P值均<0.05)。术后28 d,与对照组及V、T组相比,VT组的补片中央区胶原Ⅰ荧光染色阳性的面积最大,差异有统计学意义(P<0.05);VT组的胶原Ⅰ/Ⅲ比值显著高于其他3组(P<0.05);与对照组相比,V、T、VT组纤连蛋白染色阳性比例均显著增加(P值均<0.05)。术后28 d,VT组的CD31和胶原Ⅰ的蛋白质表达水平显著高于V、T和对照组(P值均<0.05)。T组与VT组应力-应变曲线形态相似,而VT组的拉伸强度高于V组和对照组(P值均<0.05);较V组和对照组,T组和VT组分别具有更高的杨氏模量和更低的断裂伸长率(P值均<0.05)。结论SIS的功能化改性加强了补片植入后的组织融合,揭示了生长因子间的协同作用。