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双层载诱导细胞胆道支架的制备和在胆道再生中的应用

摘要胆道损伤通常是肝胆外科手术时意外造成的医源性胆道损伤,处理难度大,预后不佳。植入人工管状胆道支架,特别是组织工程胆道支架,用以支持和替代受损的原生胆管,是临床治疗胆道损伤的重要选项之一。在本研究中,我们筛选具有理想的机械性能和生物相容性的材料,制备一种用于胆道再生的新型双层载诱导骨髓来源间充质干细胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells,bMSC)的甲基丙烯酸化明胶(gelatin methacrylate,GelMA)/聚乙二醇二丙烯酸酯[poly(ethylene glycol)diacrylate,PEGDA]-聚乳酸-羟基乙酸[poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA]管状支架,其中内层PLGA共聚物层为支架提供了足够的机械强度,外层GelMA/PEGDA水凝胶层具有良好的生物相容性,为载入的bMSC细胞提供了适合的生长条件和诱导分化的环境。在功能研究中,我们证实了胆汁酸及其衍生物在体外培养下具有诱导bMSC-胆管细胞分化的作用,而这种诱导作用对于包封于三维水凝胶结构中的bMSC细胞也可以实现。在进一步的体内实验中,我们将双层载诱导bMSC细胞GelMA/PEGDA-PLGA支架和单层PLGA支架植入胆道损伤动物模型体内,评估支架修复胆道损伤的效果。结果表明,术后3个月,双层载诱导bMSC细胞GelMA/PEGDA-PLGA支架相比于对照组单层PLGA支架,显著促进胆管修复、形成完整的胆道上皮组织、明显加快胆管黏膜下血管和肌层再生。综上所述,新型双层载诱导bMSC细胞GelMA/PEGDA-PLGA支架具有优越的生物相容性和显著诱导细胞分化的功能,并且在支持胆道再生中具有显著效果。

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