阳离子温敏聚合物支架联合FGF-4/IGF-1促进急性肝衰竭肝再生的机制研究

本文创新性地开发了一种结合阳离子温敏聚合物与生长因子（FGF-4/IGF-1）的生物支架（PPNAAFI），通过实验证明其可促进衰老细胞增殖和骨髓间充质干细胞（BMSC）肝向分化，显著改善急性肝衰竭（ALF）模型小鼠肝功能指标（AST↓45.7%, ALT↓66.8%, DBIL↓41.7%），为肝组织工程提供了新型支架设计策略。

　　

Highlight

材料

N-异丙基丙烯酰胺（NIPAAm）、聚烯丙胺盐酸盐（PAH）、丙烯酸（AAc）、4-叠氮苯胺盐酸盐、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳二亚胺（EDC）、N-羟基琥珀酰亚胺（NHS）和N,N-二甲基甲酰胺（DMF）购自麦克林生化有限公司（中国上海）。IGF-1购自博奥森生物技术有限公司（中国北京）。FGF-4购自苏州近岸蛋白质科技有限公司。超滤管（10 kDa MWCO）购自默克集团。

生物材料的制备与表征

我们通过酰胺反应合成了PAH-AAc（图1A），随后与NIPAAm和AAc自由基聚合形成阳离子温敏材料PAH-NIPAAm-AAc（图1B）。通过4-叠氮苯胺的酰胺反应接枝获得光活性P(NIPAAm-PAH-AAc)-Az（图1C）。最后采用光固定技术和酰胺反应将光活性P(NIPAAm-PAH-AAc)-Az、FGF-4-Az和IGF-1接枝到聚苯乙烯培养板上，获得PSt-P(NIPAAm-PAH-AAc)-FGF-4/IGF-1（PPNAAFI）支架。

结论

综上所述，我们成功开发了肝组织工程支架PPNAAFI，并从多角度进行了系统表征。将BMSC接种于该支架后，低温细胞脱附率约达70%，证明其可有效形成细胞片层。该支架能促进BMSC肝向分化标志分子（ALB、AFP、CK-18）的表达，表明其具有诱导BMSC向肝细胞分化的潜能。

CRediT作者贡献声明

刘青鹏：原创写作，研究实施。廖贝宁：原创写作，研究实施。关燕清：课题指导，资金支持。车景峰：数据整理。潘胜军：软件处理。马阔：形式分析。黄国伟：研究实施。张丹丹：研究实施。

利益冲突声明

作者声明不存在任何可能影响本研究结果的财务利益或个人关系。

致谢

本研究由国家自然科学基金（31370967, 31170919）、广东省高等学校珠江学者计划（2014）和华南师范大学研究生科研创新项目资助。