组织工程心脏瓣膜构建的研究新进展

在全球范围内每年约280 000个瓣膜置换术需进行[1],并且逐年增长,有研究预测到2050年需瓣膜置换术的人数将达850 000[2].我国每年也有近10万例患者接受瓣膜置换术,机械瓣膜和生物瓣膜在瓣膜置换术中的使用数量相当.然而目前的瓣膜假体存在许多问题：机械瓣有感染和血栓栓塞并发症的发生,为了防止血栓形成,需要终身抗凝治疗（如华法林）,由此而造成的出血发生率大大增加;生物瓣寿命只有10~15年,而且瓣膜开裂、瓣膜变性、瓣膜钙化等一系列问题还没有十分有效的预防措施;并且由于机械瓣和生物瓣再生、成长能力及耐用性的不足,尤其在儿童和年轻人中应用受到限制.为克服目前假体瓣膜在临床上的局限性,组织工程心脏瓣膜（tissue engineered heart valve,TEHV）应运而生.TEHV因其优良的组织相容性、耐久性及可生长性,不良反应小,具有非常大的临床应用潜能.现就TEHV的支架材料改性、种子细胞、支架材料与种子细胞的相互作用、生物反应器、临床研究以及微创TEHV植入等方面作如下综述.

Immobilization of Decellularized Valve Scaffolds with Arg-Gly-Asp-containing Peptide to Promote Myofibroblast Adhesion

The cell adhesive properties of decellularized valve scaffolds were promoted by immobilization of valve scaffold with arginine-glycine-aspartic acid （RGD）-containing peptides. Porcine aortic valves were decellularized with trypsin/EDTA, and detergent Triton X-100. With the help of a coupling reagent Sulfo-LC-SPDP, the valve scaffolds were immobilized with glycine-arginine-glycine-aspartic acid-serine-proline-cysteine （GRGDSPC） peptide. X-ray photoelectron spectroscopy （XPS） was used for surface structure analysis. Myofibroblasts harvested from rats were seeded onto the valve scaffolds. Cell count by using microscopy and modified MTT assay were performed to assess cell adhesion. Based on the spectra of XPS, the conjugation of GRGDSPC peptide with decellularized valve scaffolds was confirmed. Both cell count and MTT assay showed that myofibroblasts were much easier to adhere to the modified valve scaffolds, which was also confirmed histologically. Our findings suggest that it is feasible to immobilize RGD-containing peptides onto decellularized valve scaffolds. And the technique can effectively promote cell adhesion, which is beneficial for in vitro tissue engineering of heart valves.

组织工程心脏瓣膜支架的研究现状和发展趋势

瓣膜疾病是心脏外科常见病、多发病，每年全世界瓣膜置换术约17万例，我国成年风湿性心脏病患病率2.34％-2.72％，等待瓣膜置换近20万例。现有临床瓣膜替代物各有不足之处：机械瓣置换术后需终生抗凝，易致出血或栓塞；异种生物瓣易退行性变、钙化，10年左右需再次手术；同种生物瓣来源困难，并潜在排斥反应。寻找和研制更理想的瓣膜替代物一直是广大心外科医生努力方向，20世纪80年代后期出现的组织工程心脏瓣膜（TEHV）为实现这一梦想带来新的曙光。心脏瓣膜部位、功能特殊，机械强度和弹性要求较高，使近年TEHV研究较其他（骨、皮肤、血管等）组织工程滞后。作为组织工程基本要素之一的支架材料近年研究活跃。以支架材料为突破口调控种子细胞与细胞外基质（ECM），现已成为TEHV构建关键环节。

组织工程心脏瓣膜：去细胞瓣膜支架及其应用

在过去的十余年中，组织工程心脏瓣膜（TEHV）成为是瓣膜外科的研究热点之一。TEHV理论上能克服现有机械瓣和生物瓣的不足，具有生长性、不需抗凝、不易退行性变和钙化等优点，因而有广阔的临床应用前景。用于构建TEHV的支架主要是高分子材料和天然去细胞材料，其中天然去细胞支架近年来越来越多的被用于构建TEHV。本文就去细胞瓣膜支架的重要相关特性和应用做一综述。

脉动应力预适应对组织工程心脏瓣膜内皮细胞黏附功能的影响

静态构建的组织工程心脏瓣膜（TEHV）未经过应力的预适应处理，植入体内时瓣叶上的内皮细胞黏附能力差、极易脱落。本研究旨在观察经脉动应力预适应的TEHV内皮细胞的黏附功能。

血液流体动力学研究与生物反应器在组织工程化心脏瓣膜构建的应用

由于目前临床应用的心脏瓣膜替代物各有其固有的不足，探索以合适的方法构建具有生长活性的组织工程化心脏瓣膜一直是该领域各国学者研究报道的焦点。心脏瓣膜生物反应器模拟了心脏瓣膜在体内所处的血流动力学环境，并具有传质功能，所以在TEHV构建中除了要有足够健康的种子细胞和理想的生物支架材料，生物反应器是不可缺少的。对血液流动力研究进展，心脏瓣膜生物反应器的原理、构造与设计，生物反应器在心脏瓣膜组织工程中的应用范围进行了逐一概述。