血管平滑肌细胞与血管支架材料的相互作用的研究

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1、西南交通大学硕士研究生学位论文第I页国内图书分类号：TH117.1密级：公开国际图书分类号：621西南交通大学研究生学位论文血管平滑肌细胞与血管支架材料的相互作用的研究年级二零一五姓名刘星申请学位级别工程硕士专业材料工程指导老师陈渝萍教授二零一八年五月西南交通大学硕士研究生学位论文第II页ClassifiedIndex:TH117.1U.D.C:621SouthwestJiaotongUniversityMasterDegreeThesisStudyontheInteractionbetweenVSMCandVascularStentMaterialsGrade:2015Candidat

2、e:XingLiuAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpeciality:MaterialsEngineeringSupervisor:Prof.YuPingChenMay,2018西南交通大学硕士研究生学位论文第III页本论文得到以下项目资助国家自然科学基金资助项目（No.81371675）应用纳米载体靶向性抑制肝星状细胞糖酵解以治疗肝纤维化国家自然科学基金重点项目(No.81330031)时序功能性血管与植入周围环境的相互作用与调控中央高校基本科研业务费专项资金科技创新项目（No.2682015CX003）西南交通大学硕士研究生学

3、位论文第V页西南交通大学硕士研究生学位论文第VI页摘要介入治疗和血管支架植入已经广泛应用于动脉粥样硬化等血管疾病的临床治疗。各类金属材料因其良好的机械和力学特性成为最主要的血管支架材料。支架的植入和降解会引起血管微环境（pH、渗透压和离子浓度）改变进而影响血管细胞生物学，而细胞行为改变也引起局部血管微环境改变，从而影响材料自身的降解。鉴于血管平滑肌细胞（VSMC）在支架植入后遗症的产生和发展上的重要贡献，本论文着重研究了它们和四种主要的血管金属支架材料之间的相互作用。首先，取纯镁与纯锌片材进行预处理，然后分别和收缩型VSMC进行直接和间接接触共培养。通过SEM表面形貌、XRD物相分析和质

4、量称量等测试对材料进行了表征分析和腐蚀速率计算，检测了共培养微环境的离子浓度和pH，研究共培养VSMC对纯镁和纯锌材料腐蚀行为的影响。我们发现VSMC黏附可滞留腐蚀沉积物进而降低材料（尤其是纯镁）的降解速率，但并不改变材料的腐蚀方式和沉积物成分。共培养2+2+的VSMC可降低微环境的pH，并通过自身死亡释放Mg和Ca进入微环境。其次，和可降解的Mg、Zn材料共培养后收缩型VSMC生长受到抑制、梭形形态丧失，其中纯锌的影响弱于纯镁。和不可降解的Ti、316L不锈钢材料共培养后VSMC的形态和生长得以保持。实时定量基因表达分析结果显示，和四种材料共培养后VSMC趋于炎性表型。可降解材料显著抑

5、制收缩表型基因而诱导炎性表型基因；不可降解材料不明显抑制收缩表型、但在培养后期诱导炎性表型基因的表达。最后，利用胆固醇诱导的炎性表型VSMC、考察了镁、锌浸提液对炎性VSMC的诱导和表型维持的影响。结果发现镁、锌浸提液不仅抑制胆固醇对炎性表型VSMC的诱导，还抑制VSMC的炎性表型的维持。通过实时定量RT-qPCR、Westernblot和细胞免疫荧光分析，证实两种浸提液可上调收缩表型基因（α-Sma、Myh11）表达和下调炎性基因（Cd68、Ccl20）表达。以单一离子溶液替代浸提液或使用镁离子通道抑制剂证2+2+实，Mg（和Zn）可部分介导浸提液对VSMC炎性表型的抑制作用。本论文研

6、究结果充分表明VSMC和血管金属支架材料之间可相互影响、相互作用。关键词：纯镁；纯锌；细胞培养微环境；浸提液；胆固醇；炎症表型；镁离子抑制剂西南交通大学硕士研究生学位论文第VII页AbstractVasculardiseaseslikeantherosclerosisareclinicallytreatedbyinterventionaltherapyandvascularstentimplantationwithvariedmetalsservingasthemainstentmaterialsowningtogoodmechanicalproperty.Stentimplantati

7、onanddegradationthereofcausedvascularmircroenvironmentchangelikepH,osmoticpressureandionicconcentration,impactingthebiologicalbehavioursofvascularcells,whichonthecontraryinfluencedthelocalvascularmicroenvironmentanddeg