内皮细胞生物反应器构建的初步研究

目的采用培养液循环式人工毛细管培养系统构建血管内皮细胞生物反应器,并对其形态和功能进行鉴定。方法将内皮细胞种植于无纺布中空纤维生物反应器的外腔,用培养液循环式人工毛细管培养系统进行培养,定期检测培养液中乳酸、葡萄糖、一氧化氮(nitrogen oxide,NO)和血管性血友病因子(von Willebr and Factor,vWf)的浓度。根据乳酸的浓度变化计算反应器内细胞的数量,通过葡萄糖的消耗和NO、vWf的产生反映内皮细胞的活力和功能。对其中的无纺布进行电镜、DAPI染色荧光显微镜检查,观察内皮细胞在生物反应器外腔无纺布上的生长情况。结果随着时间变化,培养液中的乳酸浓度进行性升高,升高的速度逐渐增大;葡萄糖浓度则逐渐降低,降低的速度逐渐增大;反映内皮细胞功能的NO在最初数小时轻度降低后也逐渐升高;在培养液中检测出内皮细胞的特异性标志物vWf;荧光显微镜和电镜下观察细胞在无纺布上生长良好,并具有内皮细胞的形态。结论血管内皮细胞能在无纺布中空纤维生物反应器外腔的无纺布上生长,并具有良好的形态和功能,提示未来在治疗脓毒症中的潜在价值。

内皮细胞生物反应器在猪脓毒血症中的应用

目的观察内皮细胞生物反应器对猪脓毒血症的治疗作用。方法健康杂交家猪静滴内毒素（LPS，0．25mg·kg^-1）建立脓毒症模型，随机（随机数字法）接受内皮细胞生物反应器（EBR组）和假性循环（对照组）治疗（每组n=6）。在LPS注射后立即进行体外循环，血流量为30mL／min，EBR组的血流经过内皮细胞生物反应器内腔后由颈内静脉回流至体内；假性循环组的血流经过同样大小的生物反应器，但不含有内皮细胞。同时记录每一头猪的生存时间。在实验开始前和开始后的每个小时分别观察实验动物的血流动力学指标、血液生化、血浆炎症因子、内皮素-1（ET-1）和血管性血友病因子（vWF）等。在记录实验猪的生存时间后立即取肺组织标本进行肺脏病理检查和肺损伤分数的计算。采用SPSS11．5统计软件对时间依赖的血流动力学和细胞因子数据进行重复测量方差分析，生存时间则使用Student’s t—tests进行检验。结果在注射LPS后两组的平均动脉压（MAP）都开始显著下降，但EBR组2h后MAP下降速度显著慢于对照组，两组差异具有统计学意义（P〈0．05）。EBR组的ET-1在治疗开始时有轻度下降，而对照组的ET-1则持续地升高，两组之间的差异具有统计学意义（P〈0．01），vWF在两组的变化都是先升高，并在实验6h时回复到基础水平，但EBR组的升高幅度低于对照组（P〈0．05）。肺损伤分数在EBR组显著低于对照组[（6．1±0．9）VS．（8．2±1．0），P〈0．05]。实验结束时EBR组和对照组的生存时间分别为[（6．7±1．32）hVS．（5．2±0．61）h，P〈0．01]。结论内皮细胞生物反应器不仅能够改善猪脓毒血症的血流动力学，而且能够维持重要脏器的功能，使得实验动物的存活时间延长。