[发明专利]一种基于纳米孔丝素蛋白支架的工程化脂肪组织模型及制备方法与应用

说明书

本发明公开了一种基于纳米孔丝素蛋白支架的工程化脂肪组织模型及制备方法与应用，属于生物材料的组织工程技术领域。所述工程化脂肪组织模型由间充质干细胞接种到包被了基质胶的纳米孔丝素蛋白支架材料上，进行间充质干细胞的成脂诱导分化而得。本发明以脐带间充质干细胞作为种子细胞接种在基质胶包被的纳米孔丝素蛋白支架上，经成脂诱导后构建的脂肪组织模型不但可推进软组织修复治疗，且有望为脂肪组织病理生理研究提供新的体外研究模型。

技术领域

本发明属于生物材料的组织工程技术领域，具体涉及一种基于纳米孔丝素蛋白支架的工程化脂肪组织模型及制备方法与应用。

背景技术

损伤、肿瘤切除、先天性异常或创伤等引起的软组织缺损需要通过手术进行修复重建。这些缺损常因脂肪组织的缺失而导致正常组织的形态改变和功能障碍。目前软组织修复的方法包括游离脂肪移植，皮瓣移植，假体植入等。然而这些方法有很多缺点，尚无一种理想的支架材料可以满足所有的临床需求。游离脂肪移植后，由于缺乏血管支持系统，移植物易被吸收。皮瓣移植来源受限，且存在皮瓣坏死，血肿形成等问题。而假体植入往往容易导致异物反应，感染等的发生。脂肪组织工程技术的发展有望为患者提供新的治疗手段。脂肪组织工程是通过将细胞与支架生物材料结合起来，作为组织再生的模板，引导新组织的生长，从而再生受损的组织，因此选择合适的种子细胞和支架材料对脂肪组织的再生十分重要。

骨髓间充质干细胞和脂肪干细胞，它们的取材均有创且扩增能力受年龄影响，脐带间充质干细胞取材方便，原始，体外扩增效果好，具有良好的成骨、成软骨、成脂肪等多种分化潜能和广泛的应用前景。将脐带间充质干细胞向成脂细胞方向定向诱导，为脂肪组织工程的研究提供重要的理论指导，进而为创伤及肿瘤切除后的软组织修复提供新思路。

选择合适的支架材料也很重要，前人研究已成功应用多种支架材料进行成脂诱导分化，但目前可促进成脂分化的支架材料多为人工合成材料，难以形成理想的材料-细胞界面，影响种子细胞在材料上的黏附、增殖、分化，同时其降解产物可能有毒进而造成局部炎症或pH值改变，导致植入后愈合延迟及各种并发症的产生；天然支架更利于细胞生长，但材料可塑性差且机械性能低。因此仍需开发合适的天然材料支架用于高效形成稳定的脂肪细胞，这将有利于获得更好的工程化脂肪组织，为软组织修复提供新的思路，为体外脂肪组织研究建立新模型。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于纳米孔丝素蛋白支架的工程化脂肪组织制备方法，依靠一种能够理想维持人脐带间充质干细胞生长活性，并显著提高人脐带间充质干细胞体外成脂诱导分化表型与功能的基质胶包被纳米孔丝素蛋白支架材料构建体外脂肪组织模型，这种脂肪组织模型体外维持时间长，且脂肪形成情况好，可用于体外脂肪组织病理生理研究，同时可以用于体内移植治疗。

本发明提供了一种基于纳米孔丝素蛋白支架的工程化脂肪组织模型，由间充质干细胞接种到包被了基质胶的纳米孔丝素蛋白支架材料上，进行间充质干细胞的成脂诱导分化而得。

进一步地，上述技术方案中，所述纳米孔丝素蛋白支架富集纳米孔，所述纳米孔的孔径为50-300nm；

所述纳米孔丝素蛋白支架具有良好的渗透性和较高的机械性能。

进一步地，上述技术方案中，所述良好的渗透性为钙黄绿素透过率96.56％±3.59，葡聚糖透过率88.57％±5.36；所述较高的机械性能为压缩模量：34±1.1kPa。

进一步地，上述技术方案中，所述间充质干细胞为脐带间充质干细胞。

本发明还提供了一种基于纳米孔丝素蛋白支架的工程化脂肪组织模型的制备方法，包括下述步骤：

(1)制备纳米孔丝素蛋白支架；

(2)纳米孔丝素蛋白支架包被基质胶；

(3)将间充质干细胞接种在包被了基质胶的纳米孔丝素蛋白支架上；