载基因组织工程人工血管的研究

The source of seed cells for tissue engineering blood vessel, especially in patients with cardiovascular disease is a big problem. "In vivo tissue engineering" of artificial blood vessels is active and functional modification for scaffold materials, cells were obtained the in vivo, but cells captured in the body lack functional modification. Moreover, artificial blood vessel is mainly used for cardiovascular and diabetes patients, low amount of NO and high amount of superoxide in the blood of patients influence cell proliferation and vascular remodeling. This project will modified vessel scaffold with gene which can make the gene is located to the part of tissue transplantation and regeneration. Gene / material mixture evenly distributed on the surface of the scarffold which improve the gene transfection efficiency. eNOS and Netrin-1 gene will be used. Netrin-1 can promote NO production, studies show that it can also reduce the superoxide. We will further study the mechanism of Netrin-1 in diabetic rat and hope the gene modified blood vessels can improve endothelialization of vascular and increase the patency rate in rats, especially diabetic rats.

组织工程血管中种子细胞的来源，尤其是心血管疾病患者的细胞来源是很大的问题，人工血管的"体内组织工程"是对支架材料进行活性和功能修饰，在体内获得细胞，但在体内捕捉的细胞缺少功能化的修饰。而且，人工血管主要用于心血管和糖尿病患者，患者血液中的NO量低，超氧自由基含量高，影响细胞增殖分化及血管的重构。本项目将基因与材料支架结合，可以使基因局限于组织移植和再生的部位，而且基因/材料复合物均匀分布在支架表面，提高基因的转染效率，我们将采用eNOS和Netrin-1基因，Netrin-1可以促进NO的产生，研究表明其还可以降低超氧自由基，我们将进一步研究这种作用机制，以期这种载基因血管在大鼠体内尤其是糖尿病大鼠模型中改善移植血管内皮化，提高血管通畅率发挥作用。

组织工程血管中种子细胞的来源，尤其是心血管疾病患者的细胞来源是很大的问题，人工血管的“体内组织工程”是对支架材料进行活性和功能修饰，在体内获得细胞，但在体内捕捉的细胞缺少功能化的修饰。而且，人工血管主要用于心血管和糖尿病患者，患者血液中的NO量低，超氧自由基含量高，影响细胞增殖分化及血管的重构。.项目对PCL材料进行了一系列的生物活性修饰，其中包括融合蛋白VEGF-HGFI的修饰和基因修饰，这些修饰能够给PCL支架材料带来新的功能，增强材料与细胞和组织的相互作用，促进组织的再生及修复。融合蛋白VEGF-HGFI可用于对PCL支架材料的修饰，并能提高材料的细胞相容性、血液相容性和组织相容性，在人工血管的应用中也起到了显著的积极作用。.项目还利用疏水蛋白作为基因载体应用到了组织工程支架的研究中。在生理条件下，HGFI带有负电，PEI-DNA复合体带有正电，因而可通过正负电荷相互作用将PEI-DNA复合体固定在修饰有HGFI蛋白层的PCL材料表面，从而达到基因修饰的目的。用到的质粒DNA可以表达绿色荧光蛋白（GFP）和内皮型一氧化氮合酶（eNOS）。GFP的表达表明了基因递送成功，且据此可通过流式细胞仪计算转染效率。通过DAPI对质粒进行标记，复合到PCL支架上后进行荧光成像有蓝色荧光信号可证明基因通过正负电荷作用被固定在了PCL支架材料上，通过体外转染实验及流式细胞仪的测定可对该基因修饰材料的体外转染效果进行评价，通过大鼠皮下埋植实验对该基因修饰材料的体内转染效果进行评价，结果表明载基因支架有效促进了支架材料在大鼠背部皮下的血管新生。一系列结果证明该体系能成功将基因固定在PCL支架上，并在体内体外成功完成基因递送，表达目的蛋白并在动物体内发挥功能。