研究背景与目的:完整的胸壁构成对胸腔重要结构的保护,同时在呼吸运动中起重要作用。各种原因导致的大面积的全层胸壁缺损重建,一直是整形外科、心胸外科尚未完全解决的难题。对于大面积胸壁缺损的修复,现今可选择的修复材料不断推陈出新,医生可以根据自己的经验结合临床病人的需要选择合适的材料进行修复。皮肤与软组织的填充主要就是依靠局部和游离的皮瓣以及肌皮瓣。目前用于骨性重建常见的材料包括:自体骨、钛、组织工程骨等。大面积的胸壁缺损,通常需要考虑用补片来封闭胸腔。选择合适的修复材料是胸壁重建术后恢复的关键要素。脂肪干细胞(Adipose stem cells,ASCs)是成体间充质干细胞的一种,从脂肪之中获取。它具有向三个胚层分化的能力,可在不同的诱导因子作用下分化为多种细胞,同时可以分泌多种细胞因子。脂肪干细胞可以通过多种机制加快创面的愈合,包括旁分泌作用、多向分化能力、促进血管新生等。聚柠檬酸酯(POLY 1,8-Octanediol-Co-Citric Acid,POC)材料是近几年发现的一种生物弹性材料,具有良好的生物相容性和可控的力学效应,POC合成过程中对环境的要求不高,甚至在37℃,就可以合成,这使得POC材料可以和药物或者蛋白结合成为复合体,是一种理想的组织工程修复材料。本实验采用了弹性体POC材料为主体,加入等比例的聚乳酸(Polylactic Acid,PLA),通过静电纺丝技术共纺出具有3D纳米孔隙结构的补片,同时使用干细胞膜片技术减少补片带来的胸膜粘连,促进胸壁的重构。本课题主要研究了以下内容:第一部分兔脂肪干细胞分离与鉴定实验方法:选取雌性新西兰兔,重约2-2.5kg,经耳缘静脉注射麻醉后,取颈背部脂肪团块,将脂肪团块剪碎后加入等体积I型胶原酶消化离心分离。分离获得的rASCs使用倒置显微镜观察其大体形态;流式细胞技术检测CD29、CD44、CD90、CD31和CD45等细胞表面标志物;MTT法和细胞计数法测量干细胞增值曲线;将rACSs向成骨、成软骨、成脂诱导分化,并分别进行茜素红、阿辛蓝、油红O等特异性染色。实验结果:前三代rASCs有较高的纯度和活性,可以作为种子细胞进行组织工程实验。第二部分rASCs膜片结合POC-PLA电纺丝补片复合体的建立与材料安全性检测实验方法:按摩尔比1:1将柠檬酸和1,8-辛二醇制备成POC预聚体,以三氟乙醇为溶剂,按质量比1:1的配比配制POC预聚体与PLA的溶液,电纺后固化获得补片,使用温敏培养皿将rASCs膜片转移至补片表面形成复合补片。扫描电镜分别检测材料微观形态、三维孔隙结构,以及干细胞的粘附情况。材料性能分别进行以下实验进行检测:力学性能检测;PBS培养检测降解率;细胞混合培养检测细胞增值、粘附性能及细胞毒性;大鼠腹壁皮下植入,观察局部炎症反应,检测组织相容性。实验结果:POC-PLA没有细胞毒性,在体内无明显炎症反应,ASCs能沿着材料均匀生长,是一种很有前景的生物材料。第三部分rASCs膜片结合POC-PLA电纺丝补片复合体修复兔全层胸壁缺损的研究实验方法:选取健康新西兰兔65只,随机分成A组、B组、C组、D组、E组五组,A组为ePTFE补片修复组,B组为单纯皮瓣修复组,C组为POC+PLA补片修复组,D组为细胞膜片复合POC+PLA补片修复组、E组假手术组。各组术后观察胸壁平片、肺功能,分别于术后4周、12周、24周取组织样本,并观测胸膜粘连情况,样本进行组织学检测与CD31免疫组化检测、western blot检测VEGF,Collagen I。实验结果:POC-PLA膜片可作为可降解补片用于组织工程胸壁的修复。(2)ASCs能减轻POC-PLA膜片在胸壁重建中与肺脏的粘连。(3)结合ASCs的POC-PLA补片用于胸壁重建术后肺功能良好,并减少胸膜粘连等并发症产生,是一种很有前景的材料。