[发明专利]一种具有延缓细胞衰老作用的支架材料及其应用

说明书

本发明公开了一种具有延缓细胞衰老作用的支架材料及其应用，所述支架材料为接枝有白藜芦醇的聚乳酸‑己内酯支架材料。本发明提供的支架材料经表征和细胞培养研究，表明修饰后的支架材料不仅由于增加了亲水基团，克服了支架本体疏水、孔隙过小而不利于细胞生长的缺陷，并且该材料能显著延缓细胞衰老。该材料修饰方法简单易行，效果显著，用于养肝种子细胞，具有延缓细胞衰老，提高种子细胞活力的功效，为肝组织工程制备奠定良好基础。为解决肝脏组织工程研究中的细胞寿命问题提供新方法。

技术领域

本发明涉及组织工程技术领域，更具体地，涉及一种具有延缓细胞衰老作用的支架材料及其应用。

背景技术

我国是肝脏疾病高发地区，各种肝脏疾病严重危害人体健康。肝移植是目前治疗急慢性肝功能衰竭以及其它严重肝病的主要途径。然而受到肝脏供体来源的限制，其临床应用面临极大困难。作为可持续性提供肝脏组织的理想途径，组织工程有望成为解决肝脏疾病临床困境的有效方案。肝组织工程学是将生物学和工程学的原理结合而产生的一门新兴学科，其核心就是建立细胞与生物材料的三维空间复合体，即具有生命力的活体组织，用以对病损组织进行形态、结构和功能的重建并达到永久性替代。

在构建可移植肝脏的组织工程研究中，种子细胞在体外的培养过程中，由于长期培养、传代、营养及溶氧等因素影响，种植于支架材料上的种子细胞极易出现细胞老化而停止分泌基质，从而导致大面积出现细胞衰老、继而死亡的现象，大面积种子细胞死亡导致钙化并阻碍构建的组织工程应用于活体。因而这是肝脏组织工程研究中亟待解决的关键问题。

细胞衰老是细胞受到某些特定刺激以后而被激活的细胞应答程序。长期以来，人们致力于研究细胞衰老后的各种表型特征以及能够激活衰老程序的分子机制和信号通路。研究表明，端粒酶缩短，基因组损伤以及肿瘤抑制信号的激活等均可以诱导细胞衰老。细胞一旦发生衰老，细胞形态发生改变：细胞变得扁平，体积增大，并且伴随着溶酶体活性(SA-β-Gal)的升高。同时，细胞周期停滞在G0或G1期，细胞增殖能力减弱。诱导细胞衰老的主要信号通路包括Ras-p53通路、p16-Rb通路以及p53/p16非依赖性的信号通路，如SKP2-p27相关信号通路。细胞衰老在限制肿瘤发展及纤维化疾病治疗方面发挥重要作用，但在组织工程研究中却影响种子细胞活力和可移植组织工程材料的制备，成为体外肝组织工程体外制备的重要瓶颈。

为解决组织工程中的细胞衰老问题，各种延缓细胞衰老、增强种子细胞活力的研究工作正陆续开展，主要包括：1)利用生长因子促进细胞增殖，延缓细胞衰老，如Haojie等在培养介质上覆盖沃顿胶用于延缓干细胞衰老，其中沃顿胶中含有丰富的生长因子；2)脱细胞支架的应用，脱细胞支架是经过脱细胞处理、保留完整血管网络结构的三维支架，该支架结构为细胞的贴附和增殖提供适宜微环境，具有促进细胞生长，延缓细胞衰老的效果；3)细胞外基质(extracellular matrix，ECM)的应用，ECM是由细胞合成并分泌到胞外、分布在细胞表面或细胞之间的大分子所形成的网状结构，为细胞生长提供合适环境，促进细胞增殖和延缓细胞衰老。由此可见，目前的研究工作中延缓细胞衰老的效果主要通过细胞因子的促进细胞生长作用而实现，但在实际应用中受到成本昂贵，制作复杂等因素限制。