组织工程化口腔黏膜等效物的血管化特征

背景:前期研究中三维细胞重建组织工程化口腔黏膜等效物结构类似于正常口腔黏膜,即存在类上皮样结构、类固有层样结构、类血管腔样结构,并已初步实现了等效物的血管化建立,但其血管化特征尚不十分明确。目的:采用血管内皮细胞特异性标志物表达谱关联激光捕获显微切割系统靶向获取血管化口腔黏膜等效物的血管样结构,评价其成血管能力,揭示其血管化特征。方法:分别从人牙龈上皮组织和固有层组织原代培养人牙龈上皮细胞、人牙龈成纤维细胞、人牙龈间充质干细胞,人牙龈间充质干细胞经单克隆扩增培养后诱导分化形成血管内皮样细胞。将人牙龈上皮细胞、人牙龈成纤维细胞、血管内皮样细胞分层负载于脱细胞血管基质-0.25%类人Ⅰ型胶原支架上,构建血管化口腔黏膜等效物。将血管化口腔黏膜等效物(实验组)与脱细胞血管基质-0.25%类人Ⅰ型胶原支架(对照组)分别植入裸鼠背部皮下,14 d后两组切口表面涂布生物胶,实验组生物胶表面接种人牙龈上皮细胞,对照组不接种细胞,继续饲养14 d后取材,利用形态学观察口腔黏膜等效物分层结构;采用较为全面的血管内皮细胞特异性标志物表达谱对口腔黏膜等效物中的新生血管样结构进行免疫组化、免疫荧光标记,进行血管化特征分析;采用激光捕获显微切割系统靶向捕获免疫组化特异性标记的口腔黏膜等效物中新生血管样结构,靶向分析其血管化特征。结果与结论:(1)形态学观察显示口腔黏膜等效物细胞层次清晰,结构类似于正常口腔黏膜,即存在类上皮样结构、类固有层样结构、类血管腔样结构,类血管腔样结构内存在散在红细胞;(2)口腔黏膜等效物组中EdU Apollo示踪种子细胞结果显示:EdU Apollo 488标记的人牙龈上皮细胞呈绿色荧光表达;DAPI标记的人牙龈成纤维细胞呈蓝色荧光表达,体内形成类固有层样结构;Ed U Apollo 567标记的血管内皮样细胞呈红色荧光表达,体内形成类血管样结构;(3)血管内皮细胞特异性标志物表达谱免疫荧光标记血管结构显示,与正常口腔黏膜相比,口腔黏膜等效物中CD31、CD51、CD54、CD105、Tie-2、VWF、血管内皮生长因子受体1、血管内皮生长因子受体2表达升高(P<0.0001),CD34表达无明显变化(P>0.05);(4)与特异性标记的口腔黏膜血管结构相比,激光捕获显微切割系统靶向捕获的口腔黏膜等效物血管样结构中CD51、CD54、CD105、Tie-2、VWF、血管内皮生长因子受体1、血管内皮生长因子受体2表达升高(P<0.0001),CD31、CD34表达无明显变化(P>0.05);(5)结果表明,通过三维细胞分层重建的口腔黏膜等效物能够实现良好的血管化,其血管化特征符合新生血管生成的免疫学功能及特点;血管化助力三维细胞分层重建的口腔黏膜等效物再生。