微囊化肝細(xì)胞培養(yǎng)體系的構(gòu)建與評(píng)價(jià).pdf

1、1引言引言肝臟功能由肝細(xì)胞進(jìn)行，功能非常復(fù)雜，有合成、分解、存儲(chǔ)功能?？梢哉f(shuō)是人體最繁忙器官。目前還沒(méi)有人工器官或裝置能夠模擬肝臟所有功能。對(duì)于一些無(wú)法處理的肝功能衰竭，肝臟移植是唯一的方式。大部分移植的原因是因?yàn)槁愿尾?dǎo)致肝硬化，例如慢性肝炎，或酒精中毒、自身免疫性肝炎，以及其他各種慢性病變。近年來(lái)，我國(guó)臨床肝移植在已經(jīng)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，從2005年3月到2007年5月間，中國(guó)已超過(guò)萬(wàn)人接受了肝移植，中國(guó)肝移植一年生存率已經(jīng)成倍

2、增長(zhǎng)。2003年至2006年，4979名接受肝移植的患者中有84%患者邁過(guò)了一年生存率的“及格線”。肝移植后三年生存率已經(jīng)從37%升至75%左右。但是仍有一些病人不適合做肝移植手術(shù)。而且肝臟供體來(lái)源不足，只有10%需要肝移植的病人得到供體，另外肝移植手術(shù)費(fèi)用昂貴，現(xiàn)在大多數(shù)病人無(wú)法承受，肝移植后需終身服用抗免疫排斥藥物，抗免疫排斥藥物也有致癌的風(fēng)險(xiǎn)。所以人們對(duì)人工肝系統(tǒng)寄予厚望。人工肝臟簡(jiǎn)稱(chēng)為人工肝它作為獨(dú)立于其人工器官而存在的歷史并不

3、長(zhǎng).人工肝的研究始于20世紀(jì)50年代1956年Srentino證明了新鮮肝組織勻漿能代謝酮體巴比妥和氨首次提出了“人工肝臟“的概念。人工肝臟借助體外機(jī)械化學(xué)或生物性裝置暫時(shí)或部分替代肝臟功能從而協(xié)助治療肝臟功能不全或相關(guān)疾病。人工肝分為機(jī)械性或物理性和生物性機(jī)械性主要機(jī)理是通過(guò)物理手段利用特有的生物膜和化學(xué)物質(zhì)的吸附作用將患者體內(nèi)的對(duì)人體有害物質(zhì)清除并補(bǔ)充體內(nèi)所需的物質(zhì)而生物性人工肝是通過(guò)體外的生物反應(yīng)器利用人源性或動(dòng)物源性肝細(xì)胞代替體

4、內(nèi)不能發(fā)揮生物功能的肝臟而發(fā)揮代償功能。它是肝功能衰竭時(shí)有效的肝功能支持手段，具有肝臟的特異性解毒功能，參與能量代謝，具有生物合成轉(zhuǎn)化功能。但由于生物性人工肝問(wèn)題多多遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到臨床的需要所以目前人工肝的治療仍是物理性為主。物理性人工肝不能解決肝細(xì)胞合成功能問(wèn)題，所以只能短時(shí)應(yīng)用。生物人工肝的缺點(diǎn)：一是使用體外培養(yǎng)的異種異源肝細(xì)胞以及腫瘤細(xì)胞可能引起的異體排斥反應(yīng)并可能有潛在的人畜共患疾病及致癌的危險(xiǎn).二是體外培養(yǎng)細(xì)胞替代自然肝臟的能力有

5、限而且受肝細(xì)胞培養(yǎng)技術(shù)大規(guī)模生產(chǎn)保存和運(yùn)輸?shù)纳锊牧?三個(gè)階段。細(xì)胞只有貼附在固體基質(zhì)表面才能增殖，故細(xì)胞在微載體表面的貼附是進(jìn)一步鋪展和生長(zhǎng)的關(guān)鍵。黏附主要是靠靜電引力和范德華力。細(xì)胞能否在微載體表面黏附，主要取決于細(xì)胞與微載體的接觸概率和相融性攪拌轉(zhuǎn)速：由于動(dòng)物細(xì)胞無(wú)細(xì)胞壁，對(duì)剪切力敏感，因而無(wú)法靠提高攪拌轉(zhuǎn)速來(lái)增加接觸概率。通常的操作方式是：在貼壁期采用低攪拌轉(zhuǎn)速，時(shí)攪時(shí)停；數(shù)小時(shí)后，待細(xì)胞附著于微載體表面時(shí)，維持設(shè)定的低轉(zhuǎn)速，進(jìn)

6、入培養(yǎng)階段。微載體培養(yǎng)的攪拌非常慢，最大速度75rmin。微載體：是指直徑在60250μm，能適用于貼壁細(xì)胞生長(zhǎng)的微珠。一般是由天然葡聚糖或者各種合成的聚合物組成。自VanWezel用DEAESephadexA50研制的第一種微載體問(wèn)世以來(lái)，國(guó)際市場(chǎng)上出售的微載體商品的類(lèi)型已經(jīng)達(dá)十幾種以上，包括液體微載體、大孔明膠微載體、聚苯乙烯微載體、PHEMA微載體、甲殼質(zhì)微載體、聚氨酯泡沫微載體、藻酸鹽凝膠微載體以及磁性微載體等。常用商品化微載體

7、有三種：Cytodex1、2、3，Cytope和Cytoline。微載體的大?。涸龃髥挝惑w積內(nèi)表面積（SF）對(duì)細(xì)胞的生長(zhǎng)非常有利。使微載體直徑盡可能小，最好控制在100200μm之間。微載體的密度：一般為1.031.05gcm2，隨著細(xì)胞的貼附及生長(zhǎng)，密度可逐漸增大。微載體的表面電荷：據(jù)研究，控制細(xì)胞貼壁的基本因素是電荷密度而不是電荷性質(zhì)。若電荷密度太低，細(xì)胞貼附不充分，但電荷密度過(guò)大，反而會(huì)產(chǎn)生“毒性”效應(yīng)。1.3球形聚集體培養(yǎng)1.3