利用HA抗炎作用优化支架材料及抑制KFs表型

来源 :上海交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hawk1918
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目的:透明质酸(Hyaluronic acid,HA)具有介质缓冲和亲水性及可减少机体炎症反应等特性。而聚羟基乙酸(polyglycolic acid,PGA)作为常用聚合物支架材料水解后会释放酸性产物并引起组织炎症,从而影响构建组织功能。本研究探索通过HA涂层修饰来改善PGA的生物相容性、减轻炎症反应和提高组织构建质量。同时也探索利用HA特性抑制瘢痕疙瘩成纤维细胞(Keloid fibroblasts,KFs)病理表型的作用。方法:采用0.25%、0.5%、1%HA溶液涂层修饰的PGA无纺棉支架作为实验组,无修饰PGA作为对照。对两组材料实施4周的体外水解实验并检测水解产物的p H值和重量的改变。将上述材料植入兔皮下2周和4周后取材行组织学检测。将人皮肤成纤维细胞接种到未修饰和1%HA修饰的PGA支架,体外培养7天后q PCR检测炎症相关因子的基因表达。同时将上述材料行体外(4周和8周)和体内(8周)软骨构建和相关评估。在体外培养KFs过程中添加不同浓度HA并与对照组比较,行CCK-8、q PCR检测和组织块培养评估其功能。结果:扫描电镜显示浓度为1%的HA能更有效地涂布PGA支架材料;高浓度HA能减弱PGA材料降解液中的酸度,但对降解速率无明显作用。高浓度HA涂层能有效降低植入PGA材料的组织炎症反应,减少血管增生和细胞死亡并促进宿主细胞进入修饰支架;体外实验发现1%HA涂层可改善体外PGA支架细胞粘附性并降低接种细胞的IL-1、IL-6、IL-8等炎症相关因子的表达。体外软骨构建中,相对于无修饰组,1%HA修饰的PGA支架材料构建的软骨组织质量更好,包括显示更强的甲苯安蓝染色、产生更多的总胶原和糖胺聚糖(GAG)和更高的II型胶原、聚集蛋白聚糖和Sox 9基因表达水平(4周和8周)及X型胶原基因表达水平(仅8周)。就体内构建的软骨而言,两组在大体观和组织学检测无明显差异,但HA修饰组的GAGs含量更高。HA处理体外培养KFs能显著抑制其病理表型包括细胞增殖、炎症和纤维化相关因子的基因表达及细胞迁移功能。结论:HA涂层修饰能改善PGA无纺棉材料的生物相容性包括降低降解物的酸度、减少植入后的组织炎症反应并提升构建组织的质量。同时HA处理有助于抑制KFs的病理表型。
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