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组织工程的一组基础实验研究： 细胞与支撑介质问的相互作用1) 蔡绍暂卢晓王远壳王红兵潘君叶志义黄岂平豢建吴泽志 【t庆大学生鞠工程学院r生物力学与蛆衄工曩教青部t点实t宣．t庆柏。叫4) ■， 在这组实验里，研究了离体培养细臆与支棒介质的粘附力，以及细胞在支捧介质拉 伸变形作用下的响应，为研究细胞的应力．生长关系提供了新的实验鼓据。 美■诩f应力，生长X细胞培养 ‘ X 引言 、 组织工程研究中．作为基质的材料的选择和改性．及其与宿体细胞的相互作用是重要的 内容，该相互作用能调控细胞的粘附、分泌、生长和再建等行为，而这一调控又受到基质上 应力(虚变)的影响。 研究方法和内容 研究方法见示意图．首先是研制了几种能改变支撑介质应变的实验装置。支撑介质一般 为硅橡膜或由培养瓶材料制。 成为研究细胞与作为基质的(合成 材料或异体组织)生物材料相互作 用和细胞与细胞问的相互作用， 以及应变分别对它们的影响，将 合成材料(改性聚乳酸)涂布于 支撑基底，或将异种生物组织固 定于基底，或在支撑基底上预先 培养另一种细胞(比如血管平滑 肌细胞)．然后，将细胞接种在支 撑基底上培养不同的时问后，检 测细胞的生化、生长、形态学以 及粘附力变化等。另一方面直接 研究方法示童棚 在支撑介质上培葬细胞作为对照实验。 研究内容包括：1)研究伸张变形作用后鼠平滑肌细臆与支撑基底的粘附力变化规律。2) 研锚改性聚乳酸并涂布于支撑材料表面，研究细胞与该种材料的相互作用。3)兔颈总动脉 除去内皮细胞后。将此生物组织固定于支撑基底．再接种鼠血管内皮细胞，研究异种生物材 料与细胞的相互作用。4)在支捧基底上预先培养血管平滑肌细胞至融合．再接种兔血管内 皮细胞以了解细胞闻相互作用。5)肝细胞及肝癌纲胞与胶原蛋白的相互作用。 1l田掌自蒜抖学薹叠t点礓目赞助(19732呻3) 结果与讨论 (1)基底应变对血管平滑肌细胞的初期粘着有较大的影响，在接种初期的l~2h时间段内 表现出粘附力增强的特点，预示一定的基底应变对接种细胞的初始期的粘附有促进作用。粘 附实验的结果见下表。 血蕾平滑肌细胞在不同加载时问的粘附力、粘附面积和单位面积帖附力 476 Ih‘56土I±I●1．394赴8＆30 324J3±75．5妒¨577 73±141．7ll 6056埔巧‘‘ O．S壮札2 2b 5726怔113．38‘3917魁4nD2 476．3蛀1729p643 1B±123．竹 09缸030． O．7Iml4 4h 78l 52蛳．49 678船1474l 878．¨±221．24675．57±弛5舶0．咖．30 0舯±仉34 丝 磐垡{!堂2j!翌：坠塑_璺 !坠}!坐：_竺!罂2璺堑!：里 !!塑翌： !：些兰兰 叩q．∞，”P哪．0l，…即Dml 1—4b内细胞受拉伸后出现活跃的基因表达响应已有大量报道，硪shn【awa k等报道在受 M． 牵拉数分钟内Ⅵ；MC肌聚球蛋白轻链磷酸化．这种收缩蛋白可增强动脉的收缩力。Noda 等发现AgII与机械拉伸协同作用时主动脉平滑肌细胞对甲状旁腺激素相关肽段(PTArP)的 mRNA表达显著提高，且在4h迭高峰。因此，我们的有关粘附力在l^．4h内显著变化的结果 也预示拉伸应交对细胞生化的影响可以在宏观的粘附力上表现出来。 (2)研究了鼠成骨细胞在聚乳酸(PLA)、改性聚乳酸(MPLA)、胶原膜及普通玻璃表 面上的粘附力。改性聚乳酸是在聚乳酸分子上枝接含羰基的基团，以改进材料的生物相容性。 实验结果表明聚乳酸及通过合成改性的聚乳酸材料．对接种的鼠成骨细胞、内皮细胞和平滑 肌细胞均能形成粘附、铺展，但