人工心脏瓣膜的研究进展

归纳总结了生物瓣和机械瓣的优点与缺点,综合论述了组织工程心脏瓣膜和机械瓣的研究发展方向。重点探讨了薄膜血液相容性的机理和利用类金刚石薄膜来提高机械瓣膜血液相容性的研究,为人工心脏瓣膜的研究、开发和临床应用提供一个参考。

骨髓间充质干细胞自体移植治疗心肌梗死的实验研究

目的探讨兔骨髓间充质干细胞(MSCs)移植至缺血心肌后的增殖分化情况,对缺血心肌细胞的修复重建能力及心功能改善情况。方法将20只新西兰白兔随机分为骨髓间充质干细胞移植组(MSCs组,n=10)和对照组(n=10),采用结扎冠状动脉左前降支(LAD)制备心肌梗死模型,2周后分别将Dil标记的1×106个细胞悬液400μl或等量L-DMEM培养基用微量注射器注入梗死灶边缘,于建模前、建模后2周、细胞移植后2、4周采用多普勒超声心动图检测左心室收缩期末内径(LVESD)、左心室舒张期末内径(LVEDD),计算左心室射血分数(LVEF)、左心室短轴缩短率(LVFS)评价心脏收缩功能,同时进行心肌声学造影评价心肌组织的血流灌注情况。细胞移植后8周处死所有动物,病理学检查移植细胞在梗死区的生长状况。结果多普勒超声心动图检测结果显示:两组动物建模前、建模后2周LVEF、LVFS差异无统计学意义(0.72±0.08vs.0.71±0.04,0.56±0.11vs.0.55±0.09;0.35±0.06vs.0.35±0.04,0.24±0.08vs.0.23±0.03,P>0.05),细胞移植后2、4周MSCs组LVEF、LVFS值均明显高于对照组(0.71±0.05vs.0.60±0.05,0.72±0.07vs.0.62±0.08;0.34±0.03vs.0.29±0.01,0.35±0.06vs.0.27±0.05,P<0.05);病理学检查见自体MSCs移植8周后存活于梗死心肌中,表达肌细胞特异性标志,并且能显著增加瘢痕区毛细血管密度(38.6±7.6/mm2vs.21.4±3.9/mm2,P<0.05),心肌声学造影亦显示梗死局部血流灌注MSCs组较对照组明显改善。结论自体MSCs移植缺血心肌中可向心肌细胞分化,增加心肌血流灌注,改善心脏收缩功能。

体外诱导人骨髓间充质干细胞向心肌细胞分化

目的 探索在体外诱导人骨髓间充质干细胞(hMSC)向心肌细胞分化的方法。方法 以5 杂氮胞苷( 5 Aza)对hMSC诱导,利用结蛋白抗体、房性利钠肽抗体以及闰盘蛋白抗体进行免疫组化染色,并进行超薄切片透射电镜观察。结果 经反复多次传代后,细胞形态及抗原表达无改变,始终保持未分化状态和稳定扩增。利用5 Aza对其诱导后第2周始,免疫组化染色发现细胞结蛋白、闰盘蛋白以及房性利钠肽表达均为阳性,不同浓度5 Aza诱导组之间差异无显著性。电镜观察发现这些细胞具有心肌细胞的特点。结论 在体外利用5 Aza可以诱导hMSC向心肌细胞分化。

兔骨髓单个核细胞自体移植对缺血心肌修复重建及心功能的改善

目的:观察兔骨髓单个核细胞自体移植至缺血心肌后的修复重建能力,以及心功能的改善状况。方法:实验于2005-07/2006-04在安徽省干细胞研究和治疗中心完成。①选取清洁级健康雄性新西兰白兔20只,随机数字表法分为心肌梗死模型组、骨髓单个核细胞组,10只/组。②两组兔均于左心耳下缘结扎前降支冠状动脉左前降支建立心肌梗死模型,心电图出现S-T段弓背样抬高为结扎成功。③2周后于股骨处行骨髓穿刺取5mL骨髓,分离纯化骨髓单个核细胞。骨髓单个核细胞组将Dil标记的含2.5×107细胞数目的细胞悬液400μL注射至心肌梗死周边区域,心肌梗死模型组仅注射等量L-DMEM培养基。③两组分别于造模前、细胞移植前及细胞移植后2,4周行多普勒心脏超声心动图检查,计算左室射血分数、左室短轴短缩率,进行心功能评价。④细胞移植8周后处死全部动物,制备组织冰冻切片,病理学检查移植细胞在梗死区的生长状况,镜下见有Dil标记阳性的细胞认为是存活的移植细胞。普通光学显微镜200倍视野下计数毛细血管数量。结果:骨髓单个核细胞组10只均进入结果分析;心肌梗死模型组因造模死亡4只,6只兔完成整个实验过程。①不同时相点心功能指标超声心动图检查结果:两组造模前、细胞移植前、细胞移植后2周左室射血分数、左室短轴短缩率均基本相似(P>0.05);移植后4周,骨髓单个核细胞组左室射血分数、左室短轴短缩率均明显高于心肌梗死模型组犤(69.1±5.3)%,(62.4±7.8)%;(34.3±8.4)%,(27.2±5.3)%;P均<0.05犦。②骨髓单个核细胞在梗死心肌中的存活情况:荧光显微镜下,骨髓单个核细胞组梗死灶边缘有Dil标记的细胞存活,免疫组化结果显示Dil阳性细胞表达心肌细胞特异性标志α-sarcomericactin。两组均未见炎性细胞浸润,但骨髓单个核细胞组新生毛细血管密度明显高于心肌梗死模型组犤(38.5±2.0)mm-2,(21.4±3.9)mm-2,P<0.05犦。结论:兔骨髓单个核细胞自体移植8周后存活于梗死心肌中,并表达心肌细胞特异性标志,移植后可明显改善左室收缩功能,增加毛细血管密度,但短期内未减轻心室重构的进程。

纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜细胞相容性的研究

目的探讨利用脉冲激光沉积（PLD）方法在人工心脏机械瓣膜上沉积的纳米相羟基磷灰石（HA）薄膜的组织相容性，为人工心脏瓣膜的构建提供理想的支架薄膜材料。方法将传代的人血管内皮细胞制成细胞悬液接种在HA材料上，置含5％（V／V）CO2、37℃的恒温培养箱内静态培养3周。分别在培养3、7、14和21d后取出部分材料，用2．5％戊二醛固定，乙醇梯度脱水，临界点干燥、喷金，于扫描电子显微镜（SEM）下观察细胞在材料上的附着情况。用四氮唑盐比色（MTT）法测定血管内皮细胞与材料复合培养的增殖能力。结果扫描电镜观察复合培养，见HA材料的表面有细胞附着且数目逐渐增多，到第21天时可见细胞融合成片，并将材料表面覆盖，部分区域有细胞外基质形成。MTT法评价材料对血管内皮细胞的细胞毒性，见细胞增殖未受到明显影响，生长良好。结论HA对血管内皮细胞的增殖和分化功能无明显影响，对细胞无明显毒性，具有良好的生物相容性，可以作为心脏瓣膜材料安全应用。

体外循环心脏手术肺保护的研究进展

自上世纪50年代成功应用于临床以来,体外循环(ECC)也称心肺旁路(CPB)技术已成为心脏手术的必备手段之一。几乎所有接受ECC的患者术后均有不同程度的肺功能减退,大多数表现为亚临床症状,其中0.4%的患者发展为急性呼吸窘迫综合征(ARDS)[1],一旦发展为ARDS,患者住院死亡率可达57.9%[1-2]。目前关于ECC术后肺功能不全(PPD)的确切机制未明,

纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜对细胞毒性评价

目的用四甲基偶氮唑蓝（MTT）法检测羟基磷灰石（HA）对人脐带内皮细胞可能存在的细胞毒性。方法用MTT比色方法评价材料的细胞毒性。设常温漫提液组和高温浸提液组。两组均设置各自对应的阳性和阴性对照组。将加入浸提液和材料并培养72h后的各组样品分别在倒置相差显微镜下观察细胞在浸提液中及在材料边缘的形态变化及生长状况，以细胞毒性实验来评价生物材料生物相容性。参照国际标准化组织（ISO）制定的细胞毒性实验的标准，即ISO10993—5：1992（医疗器械生物学评价细胞毒性实验体外法》之评价标准和要求。结果材料浸提液与细胞共培养组24h时观察常温浸提液、高温浸提液及阴性对照组的HUVEC细胞形态、数量，各实验组与阴性对照组差异无统计学意义。结论HA材料对人脐带内皮细胞生长抑制反应级别为1级或0级，无明显毒性作用，有良好的细胞相容性。

蠕虫及虫源性分子对自身免疫性疾病的保护作用

机体接触包括蠕虫在内的病源微生物机会减少,尤其在幼年时期免疫系统失去病源微生物的塑造和协调,是导致西方发达国家自身免疫性疾病和过敏性疾病发病率迅速增高的主要原因之一。蠕虫感染能激发强烈的Th2免疫应答,可以改善Th1介导的自身免疫性疾病的临床症状和病理过程。日益增多的流行病学及实验研究证实了蠕虫对自身免疫性疾病及过敏性疾病的保护作用,显示了优异的临床应用价值。蠕虫感染能激发强烈的Th2免疫应答,可以改善Th1介导的自身免疫性疾病的临床症状和病理过程。目前,蠕虫感染诱导的宿主Th2免疫偏移已成为感染免疫调节研究的重要模型,并显示了优异的临床应用价值,具有诱人的临床应用前景。然而其负向免疫调控的机制至今尚未明了。本文回顾近年来蠕虫及其分子调节自身免疫性疾病的国内外研究进展,着重探讨蠕虫感染及其分子发挥免疫抑制作用的可能机制。

脉冲激光沉积羟基磷灰石薄膜

综合论述了生物功能陶瓷材料羟基磷灰石的生物相容性、生物活性和Ca/P比值、相的组成、结晶度、气孔率以及掺杂的化学元素之间的关系;探讨了脉冲激光沉积过程中各个参数对羟基磷灰石薄膜的结构和特性的影响,为羟基磷灰石薄膜的研究与医学应用提供参考。

羟基磷灰石膜复合材料上人血管内皮细胞分泌功能的研究

目的探讨羟基磷灰石膜复合材料上人血管内皮细胞分泌功能的变化。方法将人血管内皮细胞与纳米相羟基磷灰石（HA）薄膜复合材料体外复合培养，进行形态学和功能测定，同时分别测定HA材料组和空白对照组中血管内皮细胞分泌一氧化氮（NO）、前列环素（PGI2）水平。结果人血管内皮细胞能在纳米相羟基磷灰石薄膜复合材料上良好地黏附、增殖、生长。人脐静脉血管内皮细胞分泌NO和PGI2在HA材料组和空白对照组差异无统计学意义（P〉0．05）。结论相羟基磷灰石膜复合材料上人血管内皮细胞分泌功能正常，说明纳米相羟基磷灰石薄膜复合材料具有良好的细胞相容性，可作为组织工程化机械瓣膜材料。

纳米羟基磷灰石对人脐带静脉血管内皮细胞的毒性评价

背景:有研究应用脉冲激光沉积合成技术在人工心脏机械瓣膜上沉积胶原制备了新型纳米羟基磷灰石薄膜涂层。目的:观察此种新型纳米羟基磷灰石薄膜对人脐带静脉血管内皮细胞的毒性。方法:分别采用纳米羟基磷灰石薄膜常温浸提液、纳米羟基磷灰石薄膜高温浸提液、高密度聚乙烯及苯酚溶液培养人脐静脉血管内皮细胞,72 h内倒置相差显微镜下观察细胞生长状况;培养7 d时采用CCK-8法检测细胞增殖与毒性分级。结果与结论:培养24 h,纳米羟基磷灰石薄膜常温浸提液组、纳米羟基磷灰石薄膜高温浸提液组和高密度聚乙烯组细胞生长良好,呈梭形,折光性强,3组细胞形态、数量无明显差异;苯酚溶液组细胞多为悬浮、圆形、固缩的死细胞;48 h时,除了苯酚溶液组外,其余3组细胞数量明显增加,细胞生长密集,至72 h时细胞生长旺盛,间隙显著减小。培养7 d内,纳米羟基磷灰石薄膜常温浸提液组、纳米羟基磷灰石薄膜高温浸提液组和高密度聚乙烯组细胞增殖活性无差异,均高于苯酚溶液组(P<0.05),纳米羟基磷灰石薄膜毒性级别为0至1级,表明纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜有良好的组织细胞相容性,无毒性作用。

纳米羟基磷灰石薄膜与人脐静脉血管内皮细胞的增殖

背景:合肥大学材料系和中国科学院安徽光学密精机械研究所联合研究应用脉冲激光沉积合成技术制备出一种新型的纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜。目的:观察纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜与人脐静脉血管内皮细胞的相容性。方法:将体外分离培养的传2-4代人脐静脉血管内皮细胞悬液接种于纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜上,培养3,7,21 d后,扫描电子显微镜下观察细胞在纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜上的生长情况。分别采用纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜常温浸提液、纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜高温浸提液、高密度聚乙烯浸提液及苯酚溶液培养人脐静脉血管内皮细胞,72 h后采用MTT法检测细胞增殖情况。结果与结论:扫描电镜观察培养3 d时,人脐静脉血管内皮细胞呈梭形或多边形,伸出突起黏附于纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜上;7 d时,可见瓣膜表面细胞伸展充分,连接融合;21 d时,细胞成片融合,牢固覆盖于瓣膜表面,部分区域形成细胞外基质。MTT检测结果显示,纳米羟基磷灰石人工心脏机械瓣膜对人脐静脉血管内皮细胞无细胞毒性,具有良好的细胞相容性。

体外和体内内皮化在胶原包埋羟基磷灰石涂层的人工机械瓣膜的实验研究

目的通过体外内皮化和体内内皮化,探讨沉积胶原包埋羟基磷灰石(HA)涂层人工机械瓣膜的可行性及其在人工机械瓣膜支架体内的再细胞化能力。方法制备犬血管内皮细胞(VEC)悬液,接种在胶原包埋HA涂层人工机械瓣膜材料上,置培养箱内分组培养如下:1 37℃孵箱中静态培养2周;2动态旋转培养装置中培养2周,比较两组VEC分泌一氧化氮(NO)、前列环素(PGI2)水平;再分别将人工机械瓣膜植入犬右心房,术后6周,取出部分材料,扫描电子显微镜(SEM)下观察VEC在HA材料上的附着情况,了解HA支架材料在体内的再细胞化能力。结果与静态系统相比,人工机械瓣膜在动态旋转系统构建胶原包埋HA涂层VEC分泌NO、PGI2水平显著升高(P<0.05);在犬右心房人工机械瓣膜取出材料中,动态旋转系统构建胶原包埋HA涂层VEC层均匀分布,并有心脏内皮细胞附着,而静态培养系统中VEC层分布不均匀,胶原包埋HA涂层有心脏血管内皮细胞附着,而单纯人工机械瓣薄膜表面出现较多的血栓形成。结论动态旋转系统中构建的组织工程化瓣膜模型中,VEC可能成为组织工程化机械瓣膜材料;胶原包埋的HA涂层人工机械瓣膜有利于VEC的黏附和生长。

外科杂交技术在主动脉弓疾病中的应用进展

主动脉弓疾病包括主动脉瘤和主动脉夹层分离，发病多急而凶险，有时两种疾病并存，如治疗不及时，患者多因动脉破裂或重要脏器缺血死亡。