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研究背景与目的心脏瓣膜置换术作为一种治疗终末期心脏瓣膜疾病的有效手段广泛应用于临床,人工心脏瓣膜伴随这一术式的开展也经历了50多年的发展。随着人工瓣膜质量的不断完善,广大瓣膜病患者的生存质量和寿命得到了极大的改善,但目前临床上所采用的两大类人心脏工瓣膜——机械瓣和生物瓣都存在一定缺陷:机械瓣植入后需终生抗凝防止血栓栓塞并发症的发生;异种生物瓣耐久性差,易发生钙化、衰败,而低温保存的同种瓣膜存在排斥反应,且供体来源困难。并且,现有的人造心脏瓣膜都不具有生物活性,移植后不能随着机体生长,对于低年龄瓣膜病患者尤其不利。因此,构建一种理想的人工心脏瓣膜成为心脏瓣膜外科研究的重点。上世纪九十年代创立的组织工程学(Tissue Engineering,TE)为人工心脏瓣膜的研究提供了全新的思路和方法,应用组织工程原理构建人工心脏瓣膜成为心脏瓣膜研究新的方向。组织工程心脏瓣膜(Tissue Engineering Heart Valve,TEHV)的基本思路是:将体外培养的自体高浓度功能相关的活细胞种植于天然的或人工合成的可降解支架材料上,并使其牢固黏附、生长,从而构建具有正常瓣膜组织新陈代谢功能的人工心脏瓣膜。跟现有的人工心脏瓣膜比较,组织工程心脏瓣膜具有以下优势:1.组织工程心脏瓣膜的结构与正常心脏瓣膜基本相同,相对于机械瓣有着更好的血流动力学特性。2.组织工程心脏瓣膜内部及表面的细胞成分与正常瓣膜相同且为自体细胞,无免疫原性,无需抗凝。3.组织工程心脏瓣膜有生物活性,能随机体生长发育,不易退化、衰败,耐久性强,可有效避免二次手术。理论上,组织工程心脏瓣膜完全克服了目前临床所用的两类人工心脏瓣膜的缺点,具有很好的临床应用前景。组织工程心脏瓣膜的研究大体包括:种子细胞的来源、瓣膜支架的选材和制备、种子细胞在支架上的种植与TEHV的构建三个方面的内容。瓣膜支架是组织工程心脏瓣膜的基础,它是细胞黏附的支持台并决定瓣膜的基本构形和工作方式。支架不仅要提供种子细胞生长的空间和瓣膜组织细胞生成的模板,要求在瓣膜自身细胞基质生成之前提供足够的机械强度,承受快速血流的冲击所产生的张力和剪切力,而且决定着移植后与机体适应、结合、修复和替代的效果。可以说,支架的材料选择和制备是限制组织工程心脏瓣膜能否真正应用于临床的一个关键因素。异种脱细胞基质材料具有正常瓣膜相似的空间结构和机械性能,而且经过去细胞处理后消除了免疫原性,被认为是一类很有临床应用前景的瓣膜支架材料。本实验研究去垢剂法、酶水化法等不同脱细胞方法对猪主动脉瓣膜组织及生物力学性能的影响,探讨脱细胞基质瓣膜支架制备的最佳方法。方法第一部分:猪主动脉瓣叶脱细胞支架模型的建立。1.健康成年猪宰杀后15分钟内取出主动脉瓣膜及少量瓣上组织,75%乙醇消毒后无菌条件下剪下瓣叶。2.将上述瓣叶随机分为5组,分别采用曲拉通(TrixionX-100)、十二烷基硫酸钠(SDS)、脱氧胆酸(DCA)、胰蛋白酶、核酸酶等的其中一种或几种试剂进行脱细胞处理。3.经过脱细胞处理的瓣叶放入瓣叶保存液中4℃保存。第二部分:脱细胞效果评价。1.光镜、扫描电镜下观察上述各组脱细胞瓣叶脱细胞效果及脱细胞基质纤维排列情况;2.测试各组脱细胞瓣叶的厚度、含水量、热皱缩温度,与新鲜瓣叶组对照观察不同方法脱细胞对瓣叶物理性能的影响。3.DNA定量分析各组脱细胞瓣叶的细胞核酸成分残留情况。结果(1)胰酶及去污剂法处理的脱细胞基质对瓣叶的理化性能无明显影响。(2)胰酶+曲拉通+EDTA+核酸酶法及胰酶+DCA+EDTA+核酸酶法均可完全去除猪主动脉瓣叶的细胞成分。(3)胰酶+DCA+EDTA法和SDS法未能有效去除猪主动脉瓣叶的细胞成分。(4)胰酶+DCA+EDTA+核酸酶法处理的猪主动脉瓣叶去细胞完全,瓣叶结构及理化性能未受到明显影响。结论采用胰酶+DCA+EDTA+核酸酶法可有效脱去猪主动脉瓣叶的细胞成分,脱细胞基质理化性能良好,优于其它方法,是组织工程心脏瓣膜生物支架脱细胞的理想方法。