长管状食管缺损修复的组织工程研究

To repair long tubular defect caused by surgical treatment of esophageal tumor, inflammation and congenital malformation is a common challenge in clinical settings. In our previous study, we have explored use of decellularized porcine small intestinal submucosa (SIS). Through constructing a dog model for semi-circumference cervical esophageal defect, the effect of tissue engineered esophagus, re-epithelization and neovasularization was assessed. Based on above findings, this project aims to solve the problem of whole-circumference esophageal defect by combining the advantages of natural and macromolecular materials. Through modifying a self-made SIS/PHBHHx-PLGA composite material with nerve growth factors derived from Schwann cells, both mechanical and nerve support may be achieved. Meanwhile, by stem cell labeling and differentiation assessment, the effect and mechanism of internally and externally derived bone marrow mesenchymal cells will be explored. As a result, the effect and potential mechanisms of esophageal repair may be elucidated in terms of structural support, nutrition and nerve support. This may provide a novel approach for the repair of long tubular esophageal defect as well as clues for construction of other tissue engineered muscular tubular organs.

修复由肿瘤、炎症、先天畸形等疾病的外科治疗而造成的长管状食管缺损是临床的常见难题。申请者对天然去细胞基质材料-小肠粘膜下层（SIS）的修复作用进行了深入研究，建立了长段半周径食管缺损的动物模型，并探讨了利用组织工程技术修复缺损、促进上皮重建与血管新生的方法。在此基础上，针对长管状食管缺损修复的瓶颈问题，本课题提出综合天然材料与高分子材料的优点，研制生物相容性好、力学与降解性能适宜的SIS/PHBHHx-PLGA复合材料，并用来源于细胞的神经生长因子修饰上述材料，以解决长管状食管缺损修复的结构支撑和神经支配问题。与此同时，通过干细胞标记和分化鉴定实验探索内源性和外源性骨髓间充质干细胞在组织工程食管修复中的作用和转归，进而从结构支撑、营养供给、神经支配等方面综合评价修复的效果和可能机制，为长管状食管缺损的修复提供全新的解决方案，同时为构建其他组织工程肌性器官提供借鉴。

修复由肿瘤、炎症、先天畸形等疾病的外科治疗所造成的长管状食管缺损是临床常见的难题。本课题综合了天然材料与高分子材料的优点，开发出一种适用于长管状食管缺损修复、生物相容性好、力学与降解性能适宜的SIS/PHBHHx-PLGA组织工程支架材料。用来源于细胞的NGF修饰这种材料，获得了不含细胞、但富含NGF细胞外基质的支架材料，能够促进组织工程食管神经功能的重建。初步明确了BMSCs参与食管修复的方式和作用机制，探索了内源性BMSCs的作用和分化方向，以及外源性BMSCs在组织工程食管修复中的转归和可能机制。增加了对SIS进行改性以提高其在胃液中抗降解能力的研究。从结构支撑、营养供给、神经支配等方面全面评估了食管修复的效果和可能的机制。研究结果以论文形式报道，已发表学术论文8篇，其中SCI收录3篇，核心期刊及统计源期刊5篇，申请国家发明专利9项，实用新型专利2项，获得授权发明专利7项，授权实用新型专利2项，超额完成了研究计划。为长管状食管缺损的修复提供了全新的解决方案，同时为构建其他组织工程肌性器官提供了借鉴。