馬旭兵,翟萬銀,張嘉敏,朱自嚴(yán),張紅鋒,常 江
(1.華東師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,上海 200062;2.中國科學(xué)研究院 上海市硅酸鹽研究所高性能與超微結(jié)構(gòu)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,上海 200050;3.上海市血液中心,上海 200051)
心臟瓣膜病是一種致命的嚴(yán)重疾病,自20世紀(jì)60年代臨床上采用戊二醛(Glutaraldehyde,GA)交聯(lián)制備的生物瓣作置換手術(shù)以來,已成功挽救或延長了數(shù)以百萬計(jì)的患者生命[1,2].該方法制備的生物瓣具有供體來源豐富、方法簡單、免疫原性較低、中心血流通暢、不需終身服用抗凝劑等優(yōu)點(diǎn)[1,2],但仍存在嚴(yán)重的缺點(diǎn),如鈣化和GA緩慢釋放所產(chǎn)生的細(xì)胞毒性[1,2]等,限制了其體內(nèi)使用壽命和進(jìn)一步的臨床應(yīng)用[2].目前研究集中于新交聯(lián)劑或GA交聯(lián)改性的探索,如采用京尼平[3]、槲皮素[4]和碳二亞胺[5]等新型交聯(lián)劑或采用鋁離子[2]、單寧酸[6]和鈦納米涂層[7]等改進(jìn)的GA交聯(lián)方法等處理心臟瓣膜,可部分改善生物瓣膜的性能,但至今尚未見到相關(guān)的臨床應(yīng)用研究.
近年來,我們發(fā)現(xiàn)原花青素(Procyanidins,PC)可通過氫鍵交聯(lián)瓣膜細(xì)胞外基質(zhì),可有效抑制其鈣化和提高穩(wěn)定性[8,9].此外,PC本身還具有多種生物活性,如抗菌、抗血栓和抑制免疫原性等[10-13],因而有可能較好地改進(jìn)GA交聯(lián)瓣膜的缺陷.本研究采用PC與GA共交聯(lián)豬主動脈脫細(xì)胞瓣膜材料,評價(jià)了該材料的細(xì)胞相容性、血液相容性以及免疫原性,以期在保留GA交聯(lián)的優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上,消除或改進(jìn)其缺陷.
新鮮豬心臟取自上海復(fù)新屠宰場,放置于冰袋中運(yùn)輸至實(shí)驗(yàn)室.無菌條件下剪取主動脈瓣瓣葉,4℃下無鈣、鎂平衡鹽溶液(D-Hanks液)充分清洗,按照文獻(xiàn)報(bào)道方法脫除瓣膜細(xì)胞成分[8],再經(jīng)充分清洗制備成脫細(xì)胞豬心臟瓣膜材料備用.
瓣膜間質(zhì)細(xì)胞(Heart valve interstitial cells,HVICs)按照文獻(xiàn)報(bào)道方法分離培養(yǎng)[14].新鮮豬主動脈瓣膜經(jīng)D-Hanks液充分洗滌后剪成約1mm3小塊,加入用D-Hanks液配制的0.25%胰蛋白酶(Sigma,USA)5mL,37℃恒溫消化5min,取出以D-Hanks液清洗,去除內(nèi)皮細(xì)胞,再加入1.5mg/mL的Ⅱ型膠原酶(Sigma,USA,D-Hanks液配制)5mL,37℃消化1h即得到含有原代HVICs的細(xì)胞懸液.經(jīng)離心(Jouan A14,F(xiàn)rance)、清洗5次,所得原代HVICs加入含20%胎牛血清(四季青)及100U/mL雙抗的DMEM(Dulbecco’s Modified Eagle’s Medium,Gibco,USA)培養(yǎng)液,于37℃、5%CO2飽和濕度培養(yǎng)箱(MEMMERT,F(xiàn)rance)中培養(yǎng).細(xì)胞貼壁生長至90%培養(yǎng)皿底面時傳代培養(yǎng),第3~5代的HVICs用于本研究實(shí)驗(yàn).
由于瓣膜共交聯(lián)后兩種交聯(lián)劑可能同時以低濃度緩慢釋放,所以本研究將GA臨床常用濃度(6.25mg/mL)與PC有效交聯(lián)濃度(10mg/mL)以PC/GA分別為80∶20、60∶40、50∶50、40∶60和20∶80的不同配比混合后,稀釋至50倍,作用于HVICs,觀察不同配比混合交聯(lián)劑對細(xì)胞增殖的抑制率.選擇對細(xì)胞增殖抑制率最低的配比作為共交聯(lián)方法中兩種交聯(lián)劑的最優(yōu)配比.將HVICs以5×103細(xì)胞/孔接種于96孔板中培養(yǎng)過夜,培養(yǎng)液換為含有不同配比的混合交聯(lián)劑的新鮮培養(yǎng)液,以不含交聯(lián)劑的細(xì)胞培養(yǎng)液作空白對照,繼續(xù)培養(yǎng)72h.用MTT法檢測各實(shí)驗(yàn)組對HVICs的增殖抑制.細(xì)胞增殖率(Relative viability of HVICs)計(jì)算公式為:細(xì)胞增殖率%=(實(shí)驗(yàn)組OD值/空白對照組OD值)×100%.
將瓣膜材料隨機(jī)分為4組:a)不交聯(lián)組(Control);b)以6.25mg/mL GA交聯(lián)組(GA6);c)以10mg/mL PC交聯(lián)組(PC10);d)以采用1.3所述方法選定的混合配比的共交聯(lián)組,即8mg/mL PC與1.25mg/mL GA共交聯(lián)組(P8G1).所有交聯(lián)液均用pH 7.4的D-Hanks液配制,交聯(lián)過程均在37℃、120r/min的搖床中完成.b)和c)組分別采用6.25 mg/mL GA溶液和10mg/mL PC溶液交聯(lián)48h.d)組采用8mg/mL PC溶液交聯(lián)4h后,再用1.25mg/mL GA溶液繼續(xù)交聯(lián)至48h.交聯(lián)的各組瓣膜材料充分洗滌后以4℃的DHanks液保存?zhèn)溆茫鲜龈鹘M每組6個脫細(xì)胞瓣膜葉片.將未交聯(lián)和交聯(lián)后的脫細(xì)胞豬心臟瓣膜材料鋪展在藍(lán)色紙上,用數(shù)碼相機(jī)拍攝瓣膜材料的宏觀形態(tài).
采用瓣膜材料表面種植HVICs、計(jì)算細(xì)胞粘附率以評價(jià)交聯(lián)瓣膜的細(xì)胞相容性.交聯(lián)瓣膜各組樣品(n=4)材料剪成直徑為10mm的圓片,瓣膜材料褶皺多的一面向上放置于48孔板中.培養(yǎng)液將HVICs稀釋成104細(xì)胞/mL細(xì)胞懸液,每孔加細(xì)胞懸液100μL,培養(yǎng)16h.取出瓣膜材料用D-Hanks液漂洗3遍,洗去未粘附細(xì)胞,經(jīng)固定、梯度酒精脫水、干燥后,300倍下掃描電鏡觀察、每個樣品任選4個視野拍照用于粘附細(xì)胞計(jì)數(shù),以實(shí)驗(yàn)組4個視野平均粘附細(xì)胞數(shù)相對于不交聯(lián)組的細(xì)胞數(shù)作為細(xì)胞相對粘附率(Relative adhesion).相對粘附率按下式計(jì)算:
相對粘附率%=(各交聯(lián)組平均粘附細(xì)胞數(shù)/對照組平均粘附細(xì)胞數(shù))×100%.
將樣品浸泡在濃度為2.5%戊二醛的D-Hanks溶液中固定4h.此后用D-Hanks溶液洗滌3次,然后依次浸泡于一系列梯度濃度的乙醇溶液中(乙醇的體積分?jǐn)?shù)分別為30%,50%,70%,90%,95%和100%),每個濃度10min,使之脫水.接著將樣品浸入體積分?jǐn)?shù)為50%的六甲基二硅胺烷(HMDS)—乙醇溶液中干燥10min,然后放入純的HMDS中干燥10min,最后放入通風(fēng)櫥中通風(fēng)揮發(fā)干燥過夜,干燥樣品噴金用于電鏡觀察.
新鮮抗凝血液(上海市血液中心提供)以2 000r/min離心10min,棄掉上清,沉淀用DHanks液重懸清洗3次,最后用D-Hanks液按1∶10稀釋后備用.取稀釋后的血液300μL分別加入:?1 200μL超純水(陽性對照);?1 200μL無菌D-Hanks液(陰性對照);?—?各材料組1 200μL懸液,即分別含不交聯(lián)組瓣膜材料和GA6,P8G1和PC10交聯(lián)組瓣膜材料碎末(<1mm3)的D-Hanks液配制的懸液.輕輕混勻,室溫放置2h后4 000r/min離心2min,使用數(shù)碼相機(jī)拍攝各實(shí)驗(yàn)組的溶血狀況照片;取離心后各組上清用酶聯(lián)免疫檢測儀(ELX800,BIO-TEK,USA)于541nm下測定其吸光度.按下式計(jì)算樣品的溶血率(Hemolysis Rate):
溶血率%=[(樣品OD值-陰性O(shè)D值)/(陽性O(shè)D值-陰性O(shè)D值)]×100%.
脫細(xì)胞交聯(lián)瓣膜各組樣品(n=4)材料剪成直徑為10mm的圓片,皺褶多的一面向上放置于48孔板中,每孔加入200μL血小板(106血小板/mL,上海市血液中心提供)孵育1h.棄掉孵育后的血小板溶液,SEM觀察瓣膜材料表面血小板粘附狀況,放大2 000倍下每樣品隨機(jī)選取4個視野拍照,用于粘附的血小板計(jì)數(shù),取平均值后用于表征瓣膜材料的抗血栓形成能力.血小板粘附數(shù)量越多表示材料形成血栓的可能性越大;反之,粘附數(shù)量越少則表示材料的抗血栓能力越強(qiáng).
THP-1細(xì)胞是人急性白血病單核細(xì)胞株(human acute monocytic leukemia cell lines,上海市血液中心提供),經(jīng)佛波酯(phorbol 12-myristate 13-acetate,PMA)誘導(dǎo)分化可形成具有貼附生長能力的巨噬細(xì)胞,其對材料的粘附可以表征此材料的免疫原性[15,16].THP-1以106細(xì)胞/mL培養(yǎng)于12孔板中,RPMI-1640培養(yǎng)液中加入誘導(dǎo)劑100ng/mL的PMA培養(yǎng)48h,使之誘導(dǎo)分化為巨噬細(xì)胞.D-Hanks液洗去未貼壁細(xì)胞,收集巨噬細(xì)胞并用培養(yǎng)液稀釋成106細(xì)胞/mL.各組瓣膜材料樣品(n=4)剪成直徑為10mm的圓片,皺褶多的一面向上放置于48孔板中,每孔接種200μL稀釋后巨噬細(xì)胞懸液,培養(yǎng)16h后D-Hanks液洗去未粘附細(xì)胞,瓣膜材料經(jīng)固定、脫水、干燥后,SEM觀察巨噬細(xì)胞粘附狀況.另取200倍下SEM照片作如1.8所述計(jì)數(shù)、計(jì)算粘附率.巨噬細(xì)胞粘附率越高表示材料潛在的免疫原性越高;反之,粘附率越低則表示材料潛在的免疫原性越低.粘附率(Cell adhesion)按下式計(jì)算:
粘附率%=(各交聯(lián)組平均粘附細(xì)胞數(shù)/對照組平均粘附細(xì)胞數(shù))×100%.
所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)用Student t-test分析軟件統(tǒng)計(jì)分析,分析結(jié)果用平均數(shù)(mean)±標(biāo)準(zhǔn)差(SD)表示.統(tǒng)計(jì)學(xué)方法采用t檢驗(yàn)檢測組間差異,p<0.05表示組間有顯著性差異,p<0.01表示組間有極顯著差異.
如圖1所示,不同混合比例配制的兩種交聯(lián)劑混合液對細(xì)胞的增殖抑制作用隨著GA比例的減少和PC比例的增加而降低.當(dāng)PC和GA濃度以160μg/mL和25μg/mL混合時,即混合比例為80∶20時,對細(xì)胞增殖的抑制作用最小.因此,本研究采用此對細(xì)胞增殖抑制最小的交聯(lián)劑濃度配比,再結(jié)合GA臨床常用交聯(lián)濃度6.25mg/mL和PC有效交聯(lián)濃度10mg/mL,確定后續(xù)共交聯(lián)方法中PC與GA分別以8mg/mL和1.25mg/mL的濃度交聯(lián)瓣膜材料.為敘述簡潔,該共交聯(lián)方法標(biāo)記為P8G1.
圖1 相同稀釋比例的各共交聯(lián)液對于HVICs增殖情況的影響Fig.1 Cell viability of HVICs cultured in co-crosslinking reagents with same dilution ratio
脫細(xì)胞瓣膜經(jīng)交聯(lián)后,不交聯(lián)(control)、6.25mg/mL GA交聯(lián)(GA6)、共交聯(lián)(P8G1)以及10mg/mL PC(PC10)交聯(lián)瓣膜的宏觀形貌如圖2中上圖所示.脫細(xì)胞未交聯(lián)瓣膜呈白色半透明狀,基本保持正常形態(tài)結(jié)構(gòu),稍有收縮.GA6交聯(lián)瓣膜顏色呈淡黃色,形態(tài)輕度皺縮、僵硬.與其相比,P8G1與PC10交聯(lián)瓣膜因PC(PC溶液呈褐色)參與交聯(lián)而呈淡褐色和深褐色,形態(tài)柔軟無明顯皺縮.由于PC本身顏色呈褐紅色,P8G1與PC10交聯(lián)瓣膜因PC含量影響而呈淡褐紅色和深褐紅色,有少量褶皺,顯示所交聯(lián)的瓣膜柔軟,無明顯收縮.圖2中下圖所示為各組瓣膜的微觀形貌,顯示各組瓣膜基質(zhì)纖維完整、無明顯斷裂.其中脫細(xì)胞不交聯(lián)組及P8G1與PC10組纖維完整較松軟,而GA6組則明顯緊密,可能是GA6組宏觀形貌較僵硬的原因.
圖2 交聯(lián)的脫細(xì)胞瓣膜宏觀照片(上)和微觀形貌SEM圖(下)Fig.2 The photos(above)and SEM images(below)of crosslinked AHVM
采用瓣膜表面種植HVICs來評價(jià)交聯(lián)瓣膜材料的細(xì)胞相容性.從圖3A可以看出,對照組粘附細(xì)胞數(shù)量較多,形態(tài)伸展呈梭形或多邊形,有較多偽足.而GA6交聯(lián)瓣膜材料只有少量細(xì)胞粘附,且有部分細(xì)胞已破裂.P8G1和PC10交聯(lián)瓣膜材料表面粘附細(xì)胞數(shù)量相當(dāng),且形態(tài)均呈圓形或剛伸出偽足.細(xì)胞計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果(見圖3B)顯示:與對照組(100%)相比,GA6交聯(lián)瓣膜材料粘附的細(xì)胞量僅為(19.75±3.27)%;P8G1和PC10交聯(lián)瓣膜材料的粘附量分別為(78.75±8.7)%、(98.21±4.42)%.這一結(jié)果說明P8G1交聯(lián)瓣膜材料的細(xì)胞相容性介于GA6交聯(lián)瓣膜材料與PC10交聯(lián)瓣膜材料之間,且極顯著高于GA6.
圖3 各交聯(lián)組瓣膜材料表面粘附HVICs的SEM照片(A)和相對粘附率(B)Fig.3 SEM images(A)and relative adhesion of(B)HVICs on crosslinked AHVM
如圖4右上角插圖所示,正常(陰性對照)無溶血現(xiàn)象,血液離心后紅細(xì)胞沉降與EP管底部,上清液中沒有血紅素,而陽性對照由于紅細(xì)胞破裂,大量血紅素溶解于上清液中.與陽性對照組相比,各實(shí)驗(yàn)組瓣膜材料上清液中幾乎沒有血紅素,無明顯的溶血發(fā)生.溶血實(shí)驗(yàn)的定量結(jié)果顯示:各實(shí)驗(yàn)組的溶血率均極顯著的低于陽性對照組(純水).Control、GA6、P8G1和PC10各組交聯(lián)瓣膜材料的溶血率分別為(0.36±0.116)%、(0.42±0.3)%、(0.75±0.36)%、(0.72±0.58)%,均遠(yuǎn)低于國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 10993-4:2002所規(guī)定的血液相容性標(biāo)準(zhǔn)最大溶血率5%[17].雖然與GA6相比,P8G1和PC10交聯(lián)瓣膜材料的溶血率略有上升,但是并不存在統(tǒng)計(jì)學(xué)差異.
圖4 各交聯(lián)組瓣膜材料的溶血率Fig.4 Hemolysis rates of AHVM
圖5A所示為血小板粘附于各實(shí)驗(yàn)組瓣膜材料表面的掃描電鏡照片.如圖,大量血小板粘附于GA6交聯(lián)瓣膜材料表面,而P8G1和PC10交聯(lián)瓣膜材料表面僅粘附少量血小板.如圖5B,對粘附血小板計(jì)數(shù)統(tǒng)計(jì)進(jìn)一步驗(yàn)證了這一結(jié)果:PC10交聯(lián)瓣膜材料的血小板粘附數(shù)量與對照組和GA6交聯(lián)瓣膜均存在顯著性差異(p<0.05).P8G1交聯(lián)組瓣膜材料粘附的血小板數(shù)量與對照組相當(dāng),但顯著低于GA6交聯(lián)瓣膜(p<0.05).
瓣膜的免疫原性取決于瓣膜殘留的免疫表位的多少,免疫表位越多越有利于巨噬細(xì)胞粘附,因此瓣膜單位面積粘附的巨噬細(xì)胞數(shù)量能夠反映瓣膜免疫原性的強(qiáng)弱.圖6A所示為巨噬細(xì)胞粘附于各交聯(lián)瓣膜材料的掃描電鏡圖.如圖所示,Control和GA6交聯(lián)瓣膜材料表面粘附的巨噬細(xì)胞粘附數(shù)量相當(dāng),但是細(xì)胞形態(tài)差異明顯:對照組粘附細(xì)胞形態(tài)開始伸展有少量偽足,GA6組粘附細(xì)胞形態(tài)未伸展呈圓形.與GA6相比,粘附于P8G1與PC10交聯(lián)瓣膜材料表面的巨噬細(xì)胞數(shù)量明顯減少.圖6B的粘附率結(jié)果顯示:4組瓣膜材料均可粘附一定數(shù)量的巨噬細(xì)胞,其中PC10交聯(lián)瓣膜材料粘附率較低,雖然P8G1粘附率較PC10交聯(lián)瓣膜高,但是顯著低于GA6交聯(lián)瓣膜材料.
圖5 各交聯(lián)組瓣膜材料表面血小板粘附SEM照片(A)和粘附量(B)Fig.5 SEM images(A)and number(B)of platelet adhesion for crosslinked AHVM
GA是目前較常用的交聯(lián)劑,廣泛應(yīng)用于生物瓣交聯(lián)制備[1].20世紀(jì)80年代發(fā)現(xiàn),GA可與膠原蛋白分子的N末端氨基、ε-氨基和羥基等反應(yīng)形成共價(jià)鍵,使膠原蛋白分子間形成網(wǎng)狀交聯(lián)[1].與GA交聯(lián)方式不同,PC主要通過其酚羥基與膠原蛋白中羥脯氨酸羥基、ε-氨基和酰胺羰基等基團(tuán)形成氫鍵交聯(lián)[8].本研究中通過這兩種機(jī)理不同的交聯(lián)劑共交聯(lián)處理的生物瓣,在保留了GA交聯(lián)的一些優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上,克服了GA交聯(lián)引起的幾項(xiàng)缺點(diǎn).
低毒性為理想生物瓣所必須[2].GA的游離醛基具有較強(qiáng)的細(xì)胞毒性,GA作為交聯(lián)劑因其在交聯(lián)的材料中可以緩慢釋放,因而可引起一定的細(xì)胞毒性[1].共交聯(lián)P8G1組瓣膜顯示無收縮,較柔軟,其所帶褐紅色為PC本身顏色,而PC是一種廣泛存在于各種食物中,具有多種生物活性的黃酮類化合物[8].研究表明,PC的毒性遠(yuǎn)低于GA,僅為相同濃度GA的1%[8].本研究采用PC與GA共交聯(lián)的方法即瓣膜先經(jīng)8mg/mL PC交聯(lián),再經(jīng)1.25mg/mL GA交聯(lián)的方法,降低了GA的使用量(為GA單獨(dú)交聯(lián)濃度的1/5)從而減弱了交聯(lián)后的釋放量,降低了細(xì)胞毒性.相同稀釋比例的共交聯(lián)液對細(xì)胞的增殖抑制率(55%)遠(yuǎn)低于GA(82%).細(xì)胞相容性實(shí)驗(yàn)中,與對照組粘附細(xì)胞形態(tài)伸展、伸出偽足相比,共交聯(lián)瓣膜材料表面粘附細(xì)胞雖然鋪展較慢,僅部分伸出少量偽足,但細(xì)胞沒有破裂,形態(tài)明顯好于GA6交聯(lián)組.此外共交聯(lián)瓣膜材料表面粘附的相對細(xì)胞量(78%)約為GA單獨(dú)交聯(lián)(19%)的4倍,顯示共交聯(lián)瓣膜的細(xì)胞相容性遠(yuǎn)高于GA單獨(dú)交聯(lián)的瓣膜,具有較好的細(xì)胞相容性.
圖6 各交聯(lián)組瓣膜材料表面粘附的巨噬細(xì)胞SEM照片(A)與粘附率(B)Fig.6 SEM images(A)and cell adhesion rate(B)of immunogenicity evaluation for crosslinked AHVM
生物瓣植入體內(nèi)后與血液直接接觸,因此血液相容性是衡量生物瓣材料能否臨床應(yīng)用的重要指標(biāo)之一[2].溶血試驗(yàn)是血液相容性評價(jià)的經(jīng)典實(shí)驗(yàn)方法,也是血液相容性評價(jià)方法中的唯一國家標(biāo)準(zhǔn)所采用的方法,主要是檢測瓣膜材料對血液中紅細(xì)胞的溶血作用[18].當(dāng)血液相容性差的物質(zhì)與血液中的紅細(xì)胞接觸后,會引起紅細(xì)胞膜破裂,釋放出細(xì)胞內(nèi)的血紅蛋白,發(fā)生溶血.通過測定某物質(zhì)引起的血紅蛋白釋放量,可以表征該物質(zhì)的溶血率.血液相容性較好的材料應(yīng)具有較低的溶血率.本研究中,共交聯(lián)瓣膜材料幾乎沒有溶血現(xiàn)象發(fā)生,溶血率僅為0.7%,與GA交聯(lián)組相當(dāng),都遠(yuǎn)低于國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 10993-4:2002所規(guī)定的血液相容性標(biāo)準(zhǔn)所允許的5%[17],符合醫(yī)用生物瓣的要求.
血小板粘附性能實(shí)驗(yàn)是研究生物瓣血液相容性的重要內(nèi)容之一,因?yàn)檠“逭掣?、聚集是材料表面血栓形成過程中重要的一步[3].有研究報(bào)道PC可以減少血小板聚集,進(jìn)而抑制血栓形成[12],其作用機(jī)制可能與PC的強(qiáng)抗氧化性能有關(guān).本研究血小板粘附實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,PC交聯(lián)瓣膜單位面積粘附的血小板數(shù)量(95個)遠(yuǎn)小于GA交聯(lián)瓣膜(293個),顯示PC單獨(dú)交聯(lián)瓣膜可以有效減少血小板粘附,從而抑制血栓形成,具有較強(qiáng)的抗血栓形成的潛能.共交聯(lián)瓣膜由于PC的前交聯(lián)處理,血小板粘附量(193個)介于PC交聯(lián)瓣膜與GA交聯(lián)瓣膜之間,同樣具備抗血栓形成的潛能.雖然共交聯(lián)瓣膜抗血栓形成的能力不及PC單獨(dú)交聯(lián)瓣膜,但是卻明顯高于GA單獨(dú)交聯(lián)瓣膜.本研究從溶血和血栓形成兩個方面證明了共交聯(lián)瓣膜具有較好的血液相容性.
理想生物瓣必須在植入人體后不能引起明顯的免疫排斥反應(yīng)[2].研究發(fā)現(xiàn),脫細(xì)胞處理瓣膜可去除引起免疫排斥反應(yīng)的細(xì)胞成分,可有效地降低瓣膜的免疫原性[19].有文獻(xiàn)報(bào)道GA可以掩蓋相關(guān)抗原,進(jìn)而降低GA交聯(lián)生物瓣的免疫原性[1,20].但是,2003年Simon等[21]發(fā)現(xiàn)GA交聯(lián)的脫細(xì)胞生物瓣給兒科四例患者置換后,有三位因異體脫細(xì)胞瓣膜存在免疫反應(yīng),并在術(shù)后一年內(nèi)死亡.看來脫細(xì)胞和GA交聯(lián)還不足以完全消除免疫原性的隱患.因此,進(jìn)一步降低或消除脫細(xì)胞生物瓣的免疫原性顯得尤為重要.本研究中共交聯(lián)瓣膜的巨噬細(xì)胞粘附率顯著低于GA交聯(lián)的瓣膜,表明其潛在免疫原性低于GA單獨(dú)交聯(lián).這可能是由于具有抑制免疫原性的PC[13]的加入而實(shí)現(xiàn)的優(yōu)良效果.
綜上所述,PC與GA共交聯(lián)的豬脫細(xì)胞心臟瓣膜材料細(xì)胞相容性遠(yuǎn)高于GA單獨(dú)交聯(lián)的瓣膜材料,具有較低的細(xì)胞毒性.該共交聯(lián)瓣膜材料不引起溶血,具有一定的抗血栓形成潛能,顯示了良好的血液相容性.同時與GA交聯(lián)效果相比,共交聯(lián)瓣膜材料的免疫原性也顯著降低.可見,PC與GA共交聯(lián)作為制備人工生物瓣膜材料的新方法,很有可能應(yīng)用于臨床瓣膜置換術(shù)的生物瓣制備.
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華東師范大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版)2013年2期