[发明专利]一种肺基质水凝胶的制备方法及应用及药物

说明书

技术领域

本发明涉及组织工程与再生医学技术领域，具体涉及一种肺基质水凝胶的制备方法及应用及药物。

背景技术

急性胰腺炎(acute pancreatitis，AP)是临床常见的急腹症之一，病死率高。AP发生时，胰酶在腺泡细胞内异常激活并释放炎性介质，进而激活大量的炎性细胞，引起体内炎症“瀑布样反应”，导致多器官功能衰竭。在炎性介质的作用下，肺泡上皮-内皮细胞屏障功能受损，循环中的蛋白、液体、中性粒细胞等成分进入肺泡腔，肺泡结构破坏，换气功能受损，发生胰腺炎相关肺损伤(pancreatitis associated lung injury,APALI)。APALI是AP早期严重的并发症，也是导致AP早期死亡的重要原因。

既往研究证实，肺泡上皮细胞过度凋亡在APALI的病情发生、进展中扮演着至关重要的角色。生理情况下，细胞适度凋亡对于维持内环境稳定具有重要的意义。然而，在炎性环境等病理状态下，肺泡上皮细胞周围微环境失衡，细胞发生过度凋亡。肺泡上皮细胞的大量凋亡导致肺组织结构和功能的破坏加重。因此，如果能够抑制APALI中肺泡上皮细胞的过度凋亡，可以减轻肺损伤，保护肺功能。

目前，已有使用药物调控APALI中肺泡上皮细胞的凋亡成功治疗APALI的动物实验研究报道。但是，由于动物实验中采用的凋亡抑制药物副作用大，选择性差，无法直接在患者中使用，目前临床上尚无针对肺泡上皮细胞过度凋亡切实有效的治疗药物。因此，寻找一种安全、有效、简便的调控肺泡上皮细胞过度凋亡功能策略，恢复受损的肺组织功能，已成为临床上亟需解决的问题。

发明内容

本发明提供了一种肺基质水凝胶的制备方法及应用及药物，旨在解决现有技术中采用药物等调控APALI中肺泡上皮细胞的凋亡过程副作用大、选择性差的问题。

为了解决以上技术问题，本发明通过以下技术方案实现：

一种肺基质水凝胶的制备方法，将大鼠脱细胞肺组织粉碎，然后按照8mg/ml-12mg/ml比例加入盐酸-胃蛋白酶溶液中，进行溶解。向溶解后的溶液中加入0.05M-0.15M氢氧化钠和8×PBS-12×PBS调至生理状态，然后置于30℃-40℃条件下直至形成胶状的肺基质水凝胶。

进一步，大鼠脱细胞肺组织的制备方法如下：

1)将大鼠全麻后，向全身灌注肝素，取大鼠完整的心肺组织。

2)将套管针经右心室插入肺动脉并固定，设置蠕动泵速度为4-6ml/分钟，使用0.1％十二烷基硫酸钠预充整个灌注管道。

3)依次采用0.1％十二烷基硫酸钠灌注1.8-2.2h，采用去离子水灌注14-16分钟，采用1％Triton X-100溶液灌注8-12分钟，采用添加双抗的PBS灌注70-74小时，直至心肺组织透明，并去除残余的洗涤剂，得到大鼠脱细胞肺组织。

进一步，将大鼠全麻后，采用腹主动脉插管并使用50单位/毫升的肝素向全身灌注。

进一步，蠕动泵采用卡片式蠕动泵，蠕动泵以5ml/分钟的速度将0.1％十二烷基硫酸钠预充整个灌注管道。

进一步，依次采用0.1％十二烷基硫酸钠灌注2h，去离子水灌注15分钟，1％Triton X-100溶液灌注10分钟，添加双抗的PBS灌注72小时，直至组织透明。

进一步，去除残余的洗涤剂步骤为：采用Dnase溶液灌洗1次后，用生理盐水漂洗3-5次。

进一步，大鼠脱细胞肺组织粉碎步骤为：将大鼠脱细胞肺组织低温冻干后，再用粉碎机磨成粉末。

进一步，大鼠脱细胞肺组织粉末按照10mg/ml比例加入盐酸-胃蛋白酶溶液中，室温缓慢搅拌至溶解状态，通过加入0.1M氢氧化钠和10×PBS调至Ph 7.4，并置于37℃直至形成胶状的肺基质水凝胶。

一种采用上述肺基质水凝胶的制备方法制作的肺基质水凝胶在治疗重症急性胰腺炎肺损伤中的应用。

一种治疗重症急性胰腺炎肺损伤药物，包括上述肺基质水凝胶的制备方法制作的肺基质水凝胶。

与现有技术相比本发明的优点是：

本发明制备的肺基质水凝胶不但具有温敏性、便于使用、低免疫原性及能提供最天然的细胞外微环境等优点，而且操作工艺简单、实施条件温和，为肺组织工程提供了一种新型水凝胶材料。该材料适宜于肺泡上皮细胞的恢复，可抑制肺泡上皮细胞在病理情况下的过度凋亡，进而促进重症胰腺炎相关肺损伤的内源性修复，采用本发明方法制备的肺基质水凝胶在用于治疗重症急性胰腺炎相关肺损伤的药物时，对调控APALI中肺泡上皮细胞的凋亡过程基本无副作用。