跳到主页内容
美国国旗

美国政府的官方网站

Dot政府

gov意味着它是官方的。
联邦政府网站通常以.gov或.mil结尾。之前分享敏感信息，确保你在联邦政府政府网站。

Https系统

该站点是安全的。
这个https（https）：//确保您连接到官方网站，并且您提供的任何信息都是加密的并安全传输。

访问密钥 NCBI主页 MyNCBI主页 主要内容 主导航
.2020年11月；382(2):321-335.
doi:10.1007/s00441-020-03241-6。 Epub 2020年7月16日。

三层组织结构模拟天然心脏瓣膜瓣叶的三层方向

苏门·贾纳 1 2, 阿米尔·勒曼 三
附属公司

三层组织结构模拟天然心脏瓣膜瓣叶的三层方向

苏门·贾纳等。 细胞组织研究. 2020年11月.

摘要

组织工程心脏瓣膜可以替代人工瓣膜进行心脏瓣膜置换；然而，就长期功能性而言，它并不是完全有效的，因为工程瓣膜的瓣叶不具备三层天然瓣叶结构。此前，我们开发了一种扁平、三层、定向纳米纤维（TN）支架，模拟天然心脏瓣膜叶的三层结构和定向。体内组织工程——一种实用的再生医学技术——可用于开发自体心脏瓣膜。因此，在本研究中，我们使用我们的扁平、三层、定向纳米纤维支架，通过在大鼠模型中的体内组织工程，开发出具有天然小叶定向的三层组织结构。在体内组织工程2个月后，发现浸润细胞及其沉积的胶原纤维在周向和径向层对齐，并在支架的随机层中随机定向，即开发出三层组织结构（TTC）。由于组织工程中支架纤维的影响，TTC的拉伸性能高于对照组织构建物（无支架）。在TTC中观察到不同的细胞外基质蛋白-胶原、糖胺聚糖和弹性蛋白-存在于天然小叶中。TTC的基因表达表明组织构建物处于生长阶段。组织结构中没有钙化迹象。用扁平TN支架培养的TTC表明，可以培养出具有天然小叶功能的自体小叶状三层组织结构。

关键词：心脏瓣膜瓣叶；体内组织工程；纳米纤维；脚手架；三层结构。

PubMed免责声明

利益冲突声明

利益冲突：没有利益冲突。

数字

图1
图1
TN脚手架的制造。a、 b、c制造径向、随机和周向层的收集器前视图。d、 e、f在其相应收集器上制造的径向、随机和周向层。黑色箭头指向的金属环上的光纤沉积。g预制TN支架。黑色箭头指向纤维环。
图2
图2
不同层支架的扫描电子显微镜（SEM）图像。a、 b、c低倍下径向、随机和周向层的SEM图像。d、 e、f较高放大倍数下径向、随机和环向层的SEM图像。双头箭头表示对齐方向。
图3
图3
通过在大鼠模型皮下植入支架进行组织工程。a、 b模具的不同侧面。c用TN脚手架包裹的模具。d将血液浸泡的TN支架植入大鼠模型。e带有TN支架和模具的移植组织工程构建物。f去除霉菌后，用TN支架进行组织工程构建。g只带模具的移植组织工程构建物。h脱模后移植组织工程构建
图4
图4
组织切片的组织学染色。a CTC横截面的苏木精和伊红（H&E）染色。b CTC横截面的Masson三色（MT）染色。c TTC横截面的H&E染色。染色显示结构中存在三层——圆周层（I）、随机层（II）和径向层（III）。黑色双头箭头表示细胞外基质在周向层中的排列方向。d TTC横截面的MT染色。着色显示结构中存在三层-圆周（I）、随机（II）和径向（III）层。黑色双头箭头表示细胞外基质在周向层中的排列方向。
图5
图5
组织构建横截面的透射电子显微镜（TEM）图像。a TTC的低倍TEM图像，其中可以看到三层（I、II和III）。b对准径向层的TEM图像。拼贴原纤维的方向垂直于纸张，因此，它们被视为点。c随机层的TEM图像。d对准环向层的TEM图像。胶原原纤维的方向由一个双头箭头表示。e CTC的低倍TEM图像，只有一层。f高倍镜下CTC的TEM图像和胶原纤维随机定向。
图6
图6
TN脚手架、TTC和CTC的拉伸试验（每个n=7）。TTC的拉伸模量显著高于TN支架和CTC。类似地，TTCs的拉伸强度（屈服强度）显著高于TN支架和CTC。
图7
图7
细胞外基质成分的量化——TTC、CTC和天然心脏瓣膜叶中的胶原蛋白、糖胺聚糖（GAG）和弹性蛋白（每个n=5）。TTCs和CTCs的数据与天然瓣叶的数据进行了标准化。TTCs和CTCs的GAGs明显低于天然瓣叶。
图8
图8
CTC和TTC的组织学和免疫组织化学染色。a、 b CTC和TTC中的苦味酸红染色胶原纤维。c、 d CTC和TTC中的番红花苷O染色糖胺聚糖（GAG）。e、 f CTC和TTC中弹性蛋白的免疫组织化学染色。
图9
图9
CTC和TTC细胞的基因表达和免疫组织化学染色。α-SMA（ACTA2）、波形蛋白（VIM）和I型胶原（COL1A1）基因在CTC和TTCs中的表达（每个n=4）。TTC的数据与CTC的数据进行了标准化。b、 c用α-SMA（ACTA2）标记物对细胞进行免疫组织化学染色。d、 e用波形蛋白（VIM）标记物对细胞进行免疫组织化学染色。箭头显示组织结构中存在血管。
图10
图10
CTC和TTC的茜素红染色。a CTC中未发现红色染色，即未发现钙化结节。b在CTC中也未发现红色染色即钙化结节。
图11
图11
用免疫组织化学染色法证实组织结构中存在各种细胞。a、 b通过INOS标记物染色研究M1表型巨噬细胞的存在。c、 d通过CD206标记物染色研究M2表型巨噬细胞的存在。e使用MetaMorph软件对染色图像上的细胞存在进行量化。来自TTC的数据（每个n=10）与来自CTC的数据进行了标准化（每个n=10）。他们有着显著的不同。
请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

查看所有类似文章

引用人

工具书类

    1. Bennink G、Torii S、Brugmans M、Cox M、Svanidze O、Ladich E、Carrel T、Virmani R（2018）慢性绵羊模型中新型恢复性肺动脉瓣导管：中期血流动力学功能和组织学评估。《胸部心血管外科杂志》155:2591–2601.e2593-公共医学
    1. Cannegieter SC、Rosendaal FR、Briet E（1994），机械心脏瓣膜假体患者的血栓栓塞和出血并发症。发行量89:635–641-公共医学
    1. Cebotari S、Lichtenberg A、Tudorache I、Hilfiker A、Mertsching H、Leyh R、Breymann T、Kallenbach K、Maniuc L、Batrinac A、Repin O、Maliga O、Ciubotaru A、Haverich A（2006）使用自体祖细胞的组织工程人类心脏瓣膜的临床应用。循环114:I132–I137-公共医学
    1. Cheung DY，Duan B，Butcher JT（2015）心脏瓣膜组织工程的当前进展：多尺度问题，多尺度解决方案。专家Opin Biol Ther 15:1155–1172-项目管理咨询公司-公共医学
    1. Combs MD、Yutzey KE（2009），《发育和疾病中的心脏瓣膜发育调控网络》。循环研究105:408–421-项目管理咨询公司-公共医学