肝组织工程目的是构建可移植肝组织,因而成为终末期肝病治疗新的研究热点。本研究将骨髓来源间充质干细胞种植在聚乳酸羟基乙酸材料支架上以构建组织工程肝单元。首先,在成功扩增人骨髓来源间充质干细胞的基础之上,体外观察人骨髓来源间充质干细胞在诱导剂作用下向肝细胞、血管内皮细胞分化的潜能,并对诱导后细胞从形态学、功能学、表型等方面进行了鉴定。结果表明:骨髓来源间充质干细胞作为组织工程的优秀种子细胞,在体外适当条件下可分别向血管内皮细胞、肝细胞分化,在分化过程中,Matrigel、纤维蛋白凝胶、血管内皮细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子、肝细胞生长因子与成纤维细胞生长因子4及诱导后表达的flt-1、flk-1等表面分子提供了适宜的微环境并起着重要作用。我们还进行了肝单元支架包括包装盒、二分叉血管支架多层管壁结构的设计与材料筛选及显微结构优化。结果表明:在胶原、壳聚糖、聚乳酸羟基乙酸、聚L-乳酸和聚氨酯弹性体等组织工程最常用的材料中,聚氨酯以及聚乳酸羟基乙酸材料具有较好的血液相容性,对骨髓来源间充质干细胞和内皮细胞都具有良好的相容性,其中聚乳酸羟基乙酸材料的细胞相容性优于聚氨酯;使用NaCl颗粒制孔/浸出法制备的多孔聚乳酸羟基乙酸薄膜微孔平均孔径,主要取决于NaCl颗粒的粒径,材料的孔隙率主要取决于NaCl颗粒的比例;骨髓来源间充质干细胞与NaCl比例为75%、粒径范围为30～50μm的聚乳酸羟基乙酸支架体外结合,不仅具有理想的生物相容性,且不失其向有功能的内皮细胞分化的潜能。我们进一步将骨髓来源间充质干细胞诱导分化细胞与生物支架相结合,进行体内移植以构建组织工程肝单元。结果发现:骨髓来源间充质干细胞在体内聚乳酸羟基乙酸支架上可分化为血管内皮细胞,后者自支架管壁游离趋化,进而形成与体内循环相交通的毛细血管;骨髓来源间充质干细胞在体内与聚乳酸羟基乙酸支架材料相结合,分别向肝细胞和内皮细胞定向诱导分化,获得具备血管系统的活的组织工程肝脏—肝单元。本研究证实此构建组织工程肝单元的方法,