使用人脂肪来源的干细胞和内皮细胞对静电纺制的PCL/PLA支架进行血管化处理，可增强其在体内的血管整合能力和宿主血管生成作用

《Stem Cell Research & Therapy》：Prevascularization of electrospun PCL/PLA scaffolds using human adipose-derived stem and endothelial cells enhances vascular integration and host angiogenesis in vivo

　　

摘要

背景

血管化不足仍然是组织工程中的一个主要限制因素，这通常会导致移植物因氧气和营养供应有限而失败。预血管化（即在植入前在支架内形成微血管网络）旨在加速灌注并改善移植物整合。我们开发了双层静电纺丝聚(ε-己内酯)/聚(l-乳酸)（PCL/PLA）支架，并通过人脂肪源性间充质干细胞（AD-MSCs）和人胎盘动脉内皮细胞（HPAECs）的共培养对其进行预血管化处理。

方法

从脂肪抽吸物中分离出AD-MSCs，并通过流式细胞术和功能检测对其进行了表征。双层PCL/PLA支架设计有一个大孔层用于细胞渗透，以及一个细孔层用于机械稳定性。支架上接种了AD-MSCs、HPAECs或两者（共培养）。通过组织学方法分析了细胞的存活率、黏附性和凋亡情况。使用鸡绒毛尿囊膜（CAM）测定法在体外和体内评估了血管生成和血管发生潜力。

结果

AD-MSCs表达了特征性标记物，表现出脂肪生成和骨生成分化，并在二维共培养中促进了血管生成。ELISA分析显示VEGF、HGF和bFGF的动态分泌，反映了AD-MSCs与HPAECs之间的旁分泌和接触依赖性相互作用。在支架上，细胞主要附着在大孔层上。共培养在多细胞基质环境中诱导出了类似血管的结构；单培养则无法实现预血管化。植入后五天，预血管化的支架在支架与CAM的界面以及相邻组织中显示出了人类微血管，这些微血管与AD-MSCs紧密相关，并含有鸡红细胞——表明成功实现了吻合和功能性灌注。定量分析显示，与无细胞对照组相比，仅含AD-MSCs的支架（2.8倍）和共培养的支架（3.5倍）在宿主CAM组织中的血管分支点显著增加（p?

结论

接种AD-MSCs的支架增强了宿主的血管生成，而仅含HPAECs的共培养则支持了支架的预血管化和体内功能性血管整合。基质-内皮细胞的组合促进了灌注性人类微血管的形成，并促进了宿主血管的重塑。这些发现突显了预血管化静电纺丝支架在改善缺血或血管化不良环境中的移植物存活方面的转化潜力。

背景

血管化不足仍然是组织工程中的一个主要限制因素，这通常会导致移植物因氧气和营养供应有限而失败。预血管化（即在植入前在支架内形成微血管网络）旨在加速灌注并改善移植物整合。我们开发了双层静电纺丝聚(ε-己内酯)/聚(l-乳酸)（PCL/PLA）支架，并通过人脂肪源性间充质干细胞（AD-MSCs）和人胎盘动脉内皮细胞（HPAECs）的共培养对其进行预血管化处理。

方法

从脂肪抽吸物中分离出AD-MSCs，并通过流式细胞术和功能检测对其进行了表征。双层PCL/PLA支架设计有一个大孔层用于细胞渗透，以及一个细孔层用于机械稳定性。支架上接种了AD-MSCs、HPAECs或两者（共培养）。通过组织学方法分析了细胞的存活率、黏附性和凋亡情况。使用鸡绒毛尿囊膜（CAM）测定法在体外和体内评估了血管生成和血管发生潜力。

结果

AD-MSCs表达了特征性标记物，表现出脂肪生成和骨生成分化，并在二维共培养中促进了血管生成。ELISA分析显示VEGF、HGF和bFGF的动态分泌，反映了AD-MSCs与HPAECs之间的旁分泌和接触依赖性相互作用。在支架上，细胞主要附着在大孔层上。共培养在多细胞基质环境中诱导出了类似血管的结构；单培养则无法实现预血管化。植入后五天，预血管化的支架在支架与CAM的界面以及相邻组织中显示出了人类微血管，这些微血管与AD-MSCs紧密相关，并含有鸡红细胞——表明成功实现了吻合和功能性灌注。定量分析显示，与无细胞对照组相比，仅含AD-MSCs的支架（2.8倍）和共培养的支架（3.5倍）在宿主CAM组织中的血管分支点显著增加（p?

结论

接种AD-MSCs的支架增强了宿主的血管生成，而仅含HPAECs的共培养则支持了支架的预血管化和体内功能性血管整合。基质-内皮细胞的组合促进了灌注性人类微血管的形成，并推动了宿主血管的重塑。这些发现突显了预血管化静电纺丝支架在改善缺血或血管化不良环境中的移植物存活方面的转化潜力。