疏水蛋白融合功能多肽修饰血管支架材料特异捕捉内皮祖细胞及内皮化研究

人工血管因易形成血栓、内膜增生等问题阻碍了其研究进程和临床应用。组织工程血管的研究发现在材料表面种植内皮细胞可以显著的减少血栓形成并在一定程度上抑制了内膜增生问题，近年来外周血中内皮祖细胞的发现为人工血管的研究提供了一个新的方向，在材料表面修饰可以捕捉外周血中内皮祖细胞的生物活性分子，实现人工血管材料植入体内后快速内皮化的目的。在本研究中，以融合蛋白的形式将能够特异捉捕外周血内皮祖细胞的多肽融合于疏水蛋白，然后利用疏水蛋白的两亲性特性，将该融合蛋白修饰静电纺丝法制备的聚己内酯PCL血管材料上，实现修饰后的材料特异性捕捉内皮祖细胞，最终在材料表面形成有功能的内皮层。本项目的实施可以促进以疏水蛋白为代表的两亲性蛋白在组织工程血管甚至其他生物医用材料领域的研究和应用，另外，该项目的实施将优化人工血管材料PCL的性能，为人工血管材料的活性和功能修饰开辟新的途径。

项目摘要：人工血管因易形成血栓、内膜增生等问题阻碍了其研究进程和临床应用。组织工程血管的研究发现, 在材料表面种植内皮细胞可以显著减少血栓的形成, 并在一定程度上抑制内膜增生的问题。在材料表面修饰能够捕捉外周血中内皮祖细胞的生物活性分子，可以实现人工血管材料植入体内后快速内皮化的目的。在本研究中，以融合蛋白形式将能够特异捕捉外周血内皮祖细胞的多肽融合于疏水蛋白，然后利用疏水蛋白的两亲特性，将该融合蛋白修饰静电纺丝制备的聚集内酯PCL 血管材料上，实现修饰后材料特异捕捉内皮祖细胞，最终在材料表面形成有功能的内皮层。本项目的实施可以促进以疏水蛋白为代表的两亲性蛋白在组织工程血管甚至其它生物医用材料领域的研究和应用，另外，该项目的实施将优化人工血管材料PCL性能，为人工血管材料的活性和功能修饰开辟新的途径。..结题摘要：血栓是人工血管移植过程中遇到的主要问题之一，在材料表面修饰能够捕捉内皮祖细胞的生物活性分子以实现人工血管材料植入体内后快速内皮化从而预防血栓的形成。在本研究中，我们构建了融合蛋白基因质粒pPIC9-hgfi-tps。用该基因质粒转化细胞，诱导融合蛋白表达，分离纯化得到目的融合蛋白TLH，通过Western blotting鉴定蛋白分子量大小。将TLH在疏水聚苯乙烯、亲水云母和硅化玻璃表面涂层，WCA结果表明，TLH修饰后改善了材料的亲水性。XPS表明TLH成功的对材料进行了修饰。体外细胞粘附实验表明，TLH修饰的PCL材料对对内皮祖细胞具有特异性粘附作用。将TLH在PCL电纺纳米纤维膜表面自组装修饰及鉴定，WCA结果表明，TLH已经修饰到PCL纤维表面。XPS表明TLH成功的对PCL电纺支架进行了修饰。体外细胞粘附实验表明，TLH修饰PCL能特异性捕捉HBOECs和RBOECs细胞。此外，我们采用天然材料丝素蛋白，通过相分离技术制备具有大于20微米的孔径，高度孔连通性并负载肝素的多孔丝素支架及人工血管，同时对负载肝素的支架进行了生物学评价。结果显示，平滑肌细胞能够顺利迁移到支架内部，负载肝素支架能抑制平滑肌细胞的增殖，皮下埋植显示负载肝素支架能增强血管化。因此，我们构建了具有组织诱导活性的功能材料，在材料中复合能够实现快速内皮化的细胞的蛋白或生长因子，改进人工血管微结构，实现细胞在支架中的快速粘附，增殖和迁移，是体内血管组织工程研究的创新手段和发展方向。