新型生物人工肝病毒安全性的实验探讨

论文摘要

第一部分：乳糖酰基壳聚糖纳米纤维支架上猪肝细胞和MSCs共培养体系的PERVs分泌及体外感染性分析目的：明确乳糖酰基壳聚糖纳米纤维支架上猪肝细胞和MSCs共培养体系的PERV分泌情况及体外感染能力。方法：将新鲜分离的猪肝细胞和传代至第3-5代MSCs细胞单独或2:1共培养接种于有或无乳糖酰基壳聚糖纳米纤维支架的6孔培养板,定为单纯肝细胞组（Hep）、肝细胞及MSCs共培养组（Co）、乳糖酰基壳聚糖纳米纤维支架+肝细胞组（Nano）,乳糖酰基壳聚糖纳米纤维支架+肝细胞及MSCs共培养组（Nano-Co）,连续培养7天。每天收集培养液检测逆转录酶（RT）活性,并通过RT-PCR和实时定量PCR测定PERV RNA水平。通过western blot检测培养液中PERV颗粒有无。细胞培养液体外孵育HEK293细胞以测定其感染性。结果：Hep组和Nano组PERV分泌10小时和第2天最高,后呈逐渐下降趋势,前者PERV分泌持续5天,而后者延长分泌至第6天。Co组和Nano-Co组PERV分泌在第2天后随时间逐渐增多,第6天达到PERV分泌高峰。经比较,Nano-Co组从第2天后PERV分泌量明显高于单纯肝细胞,且从第2天后每天PERV分泌量显著高于10H。体外感染实验发现Co组和Nano-Co在后期有微嵌合细胞外,并无HEK293细胞感染PERV。结论：猪肝细胞和MSCs共培养体系在两种培养条件下均能分泌PERV,而在乳糖酰基壳聚糖纳米纤维支架上培养2天后PERV分泌量随时间逐渐增多,且后期体外感染实验出现微嵌合状态,但并无表现出明显体外感染性。由此提示猪肝细胞和MSCs共培养体系置于乳糖酰基壳聚糖纳米纤维支架上培养2天内使用较为合理。第二部分：不同孔径血浆成分交换柱对新型BAL系统PERV透过情况的影响目的：检测采用不同孔径的血浆交换柱的PERV透过情况；为新型BAL系统血浆交换柱孔径的选择提供数据参考。方法：将猪肝细胞和MSCs以2:1混合共培养于基于乳糖酰基壳聚糖纳米膜支架的多层平板型生物反应器中,并构建新型BAL系统。依据血浆成分交换柱膜孔径将实验分为10nm组、20nm组、30nm组和35nm组。细胞灌入后4小时开始培养液循环,循环48小时。检测三循环培养液内逆转录酶（RT）活性、PERV RNA以及western blot测定PERV颗粒。同时用培养液体外孵育HEK293细胞以测定其感染性。结果：除30nm和35nm组在循环48小时后出现PERV RNA透过血浆成分交换柱和血浆分离柱外,在各孔径组各循环时间点均无PERV RNA、PERV蛋白和RT活性检出,提示无PERV透过各种孔径的血浆成分交换柱。体外感染实验除个别出现微嵌合状态外并无HEK293细胞感染PERV。结论：在拟定治疗期6小时内,并未见感染性PERV颗粒透过血浆成分交换柱,但在膜孔径>20nm的血浆成分交换柱中48小时时有PERV RNA的透过。所以,从病毒安全性方面考虑,采用膜孔径≤20nm的血浆成分交换柱是安全的。第三部分：新型BAL治疗应用的病毒安全性研究目的：评估新型BAL治疗应用的病毒安全性。方法：采用氨基半乳糖诱导建立急性肝功能衰竭犬动物模型。以基于乳糖酰基壳聚糖纳米纤维支架的多层平板型反应器为装置基础,以猪肝细胞-MSCs共培养体系为种子细胞构建新型BAL,并于建模第2天治疗实验犬,治疗时间3小时,抽取治疗前、治疗中和治疗后BAL系统内血浆及犬全血,并于治疗后1年处死取新、肝、脾、肺、肾组织。检测血浆、PBMCs以及各组织中PERV RNA、DNA、逆转录酶（RT）活性,组织样本加行western blot和免疫组化测定PERV衣壳蛋白gag p30。此外,各时间点血浆体外孵育HEK293细胞以测定其感染性。结果：PERV RNA、DNA、RT活性出现于循环3血浆中,提示循环3中存在细胞释放的PERVs.其余血浆样本均未检出PERV RNA、DNA、RT活性以及抗PERV抗体,而且体外感染中均无HEK293感染。此外,PBMCs和组织标本中各项PERV检验也均为阴性,提示治疗期间并无PERV透过血浆成分交换柱而感染实验犬。结论：新型BAL治疗急性肝功能衰竭实验犬模型后并无动物感染PERV,说明新型BAL在治疗应用中具有可靠地在体病毒安全性,为将来该系统的临床试验提供了安全性证据。

论文目录

• 缩略词表
• 摘要
• ABSTRACT
• 绪论
• 参考文献
• 第一部分 乳糖酰基壳聚糖纳米纤维支架上猪肝细胞和MSCs共培养体系的PERVs分泌及体外感染性分析
• 1、目的
• 2、材料
• 3、方法
• 4、结果
• 5、讨论
• 6、参考文献
• 第二部分 不同孔径血浆成分交换柱对新型BAL系统PERV透过情况的影响
• 1、目的
• 2、材料
• 2、方法
• 3、结果
• 4、讨论
• 5、参考文献
• 第三部分 新型BAL治疗应用的病毒安全性研究
• 1、目的
• 2、材料
• 2、方法
• 3、结果
• 4、讨论
• 5、参考文献
• 结论
• 综述 猪内源性逆转录病毒的研究进展
• 参考文献
• 博士研究生期间科研情况
• 致谢