脂肪干细胞载入生肌玉红胶原构建血管化胶原支架的实验研究

Based on the results of state Shiyiwu supporting foundation and state natural foundation, vascularized adipose scaffold is developed with programmed induction of adipose derived stem cells(ADCs) into new vessels to grow inside Shengji Yuhong collagen loading with ADCs through its function of interaction with adipose stem cells with the abstracts of Shengji Yuhong Gao and angiogenesis. The novelty scaffold has the advantages of blood and nourishment supply and none antibody induction due to belonging to auto-graft like tissue. In addition, the pathways of VEGF- p13k/akt and TGF-SMA are detected with the function of Shengji Yuhong collagen loading with ADCs to search for the mechanisms of angiogenesis and stem cells. The final object of the research is to search for a way to develop a novel scaffold for implantation with loading of autograft adipose stem cells into modified collagen sponge with the gradients traditional Chinese herbs.

本课题在前期国家十一五支撑课题与国家自然基金基础上，以促血管新生之生肌玉红胶原为支架，优化筛选脂肪干细胞与生肌玉红胶原的交互作用，通过程序性序贯诱导脂肪干细胞分化形成新生血管，形成具有有效血供的血管化胶原支架，该支架具有自体细胞植入，充分营养供应，自体组织更为接近；同时，在前期课题基础上，进一步寻找中药制剂之生肌玉红胶原在诱导分化脂肪干细胞的血管新生的VEGF-磷脂酰肌醇-3激酶／蛋白激酶与TGF-SMA通路途径。为将中药组织工程型填充材料与来源丰富的脂肪干细胞有机结合来提高疗效提供理论依据和线索。

功能性促进修复生物材料的研制与开发是现代组织工程研究的热点，胶原是临床使用最广泛的生物支架材料，脂肪干细胞来源丰富，多潜能促进修复越来越受到临床重视。本研究采用生肌玉红胶原联合脂肪干细胞来提高促进修复功效。本研究首先将生肌玉红胶原制备与质控申报专利，取得知识产权，同时进行了临床前毒理与药效研究，为开发奠定了初步基础。.重要结果为选择CD90、CD271、CD105、CD45、CD34、CD31共六个指标鉴定第三代脂肪干细胞，纯度高，质量佳；生肌玉红胶原显著促进脂肪干细胞增殖、迁移并抑制其凋亡，机制为通过TGF-β1/NF-Kb 信号通路促进MMPs蛋白与生存蛋白Bcl-2表达、抑制凋亡蛋白Bax表达；通过p-AKT/AKT通路促进脂肪干细胞分裂周期蛋白A、B、C、D及CDK2、4、6的表达。生肌玉红胶原显著促进脂肪干细胞向血管内皮细胞转化，经流式细胞仪鉴定，CD31的阳性率由0.24%上升到77.5%，并显著促进血管内皮细胞增殖、迁移与管腔形成，机制为促进其MMP2、MMP9 、VEGFR2、Tie2、Ang-1蛋白表达，显著促进鸡胚尿囊膜血管新生。生肌玉红胶原联合脂肪干细胞显著提高小鼠缺血后肢组织血流灌注，减少后肢致残与坏死率，免疫组化显示实验组缺血部位组织中CD31、MMP2、MMP9、I型胶原、III型胶原表达显著增加，提示生肌玉红胶原联合脂肪干细胞显著提高缺血组织血管新生与胶原合成，促进组织修复，减少瘢痕形成。脂肪干细胞血管转化即脂肪来源基质血管成分显著抗皮肤氧化损伤，提高衰老皮肤血管生成、改善血管功能并改善胶原蛋白生成，使皮肤年轻化。发表核心期刊论文10篇，SCI论文1篇，获中华中医药科技进步奖二等奖2项，获国家发明专利1项，培养博士研究生2人，硕士研究生6人，参加国内会议交流多次，参加国际会议并发言1次。.本课题研究成果可以显著促进难愈性组织修复及抗衰老与美颜功效，因而具有广阔的应用前景及经济开发价值。