一种改造器官基质的制剂及其应用

本发明属于生物工程领域，涉及生物制剂技术，具体涉及一种用于改造器官基质的制剂及其应用。

背景技术：

0、技术背景

1、组织器官的缺损或功能衰竭是现代医学面临的一大难题。器官移植是治疗终末期器官衰竭的最终选择。但是，可移植的器官供体极其短缺，很多终末期器官衰竭患者在等待供体的过程中死去。组织工程的目标是实现受损组织器官的功能重建，是器官移植理想的替代技术手段。若利用组织工程的技术策略再生功能受损的组织器官，将会满足临床治疗器官衰竭的重大需求。然而，组织工程再生的复杂组织器官，比如肝脏、肾脏、胰岛等无法替代受损的组织器官发挥生理功能，很难在临床上大规模应用。最主要的原因是现有的组织工程技术手段难以实现再生组织器官的血管化。

2、天然的组织器官具有一套成熟的血管网络系统，理论上能够支持大型组织器官的生长和功能化。脾脏由于其独特的优势，是目前被认为可能是再生大型组织的理想部位。首先，脾脏的门脉系统和肝脏的主循环系统相连，具有丰富的血液供应，能够为肝细胞输送营养成分，支持再生肝组织的生长和功能化。而且，脾脏的体积较大，结构疏松，可以容纳大量的种子细胞。其次，脾脏作为成人体内非必需的器官，造血功能主要在胎儿时期发挥作用，成人时期，作为退化的造血器官和第二淋巴器官，血液过滤和免疫功能可被肝肾和淋巴结代偿。临床证据表明，脾脏切除对病人健康无显著影响。因此，可将脾脏作为再生大型组织的理想场所。

3、但是，移植的功能细胞在脾脏内无法正常生长。主要原因是，需要再生的大型组织，如肝组织，大多是上皮组织。上皮细胞是粘附依赖型细胞，需要胶原基质提供锚点，才能正常生长。然而，脾脏的天然结构疏松，基质含量稀少，无法为上皮细胞的生长和功能化提供黏附支持。因此，要在脾脏内再生有功能的上皮组织，必须对脾脏的组织结构进行修改，增加基质胶原蛋白含量，为上皮功能细胞的生长提供良好的再生微环境。

4、综上所述，改造器官(例如脾脏)的基质结构，对于再生功能性大型组织至关重要。

技术实现思路

1、本发明的目的是在于提供一种改造器官基质的制剂及其应用，以解决上述背景技术中提出的问题，有效提高器官的基质胶原蛋白含量。

2、为解决上述的技术问题，本发明采用的技术方案是：

3、本发明的一个发明点为提供一种制剂，所述制剂为能够促进器官基质成纤维细胞增殖的液体制剂。

4、进一步地，所述制剂包括下列组分中的一种或几种：sio2、sio2衍生物、糖胺聚糖修饰的聚合物、肿瘤组织提取液和促细胞外基质生成的因子。优选地，前述sio2为天然sio2。

5、进一步地，所述sio2衍生物包括采用氧化物在sio2进行表面修饰后获得的衍生物质，用于表面修饰的氧化物包括但不限于fe3o4、tio2、al2o3和mgo。

6、进一步地，所述sio2衍生物还包括葡甘聚糖糖基化的sio2、糖胺聚糖修饰的sio2、葡聚糖修饰的sio2、壳聚糖修饰的sio2、魔芋多糖修饰的sio2和蛋白聚糖修饰的sio2。

7、进一步地，所述糖胺聚糖修饰的聚合物为糖胺聚糖被下述组分中任一种修饰后所得的聚合物：聚乙二醇、壳聚糖、聚乳酸、聚乙醇酸、聚己内酯和多聚-d-赖氨酸。

8、进一步地，所述天然sio2和sio2衍生物的粒径为10-1000nm，所述糖胺聚糖修饰的聚合物粒径为10-1000nm，分子量为5000-500000da。

9、进一步地，若所述制剂包括sio2、sio2衍生物、糖胺聚糖修饰的聚合物或促细胞外基质生成因子，则所述制剂为上述组分溶于磷酸缓冲液形成的溶液型制剂。

10、进一步地，在所述溶液中，所述天然sio2和sio2衍生物的质量分数为0.1％-10％，优选为1％-5％。

11、进一步地，在所述溶液中，糖胺聚糖修饰的聚合物的质量分数为0.1％-10％，优选为1％-5％。

12、进一步地，所述肿瘤组织提取液为肿瘤细胞植入体内成瘤后的组织匀浆液，在制剂中的体积分数为10％-80％。

13、进一步地，所述肿瘤细胞为肉瘤、肝癌、肺癌、胃癌、结直肠癌、乳腺癌、宫颈癌、胰腺癌、小肠肿瘤、胆道肿瘤、多发性骨髓瘤或黑色素瘤细胞。

14、进一步地，所述肿瘤细胞包括但不限于s180肉瘤细胞、s37肉瘤细胞、wehi 164纤维肉瘤细胞、hepa1-6肝癌细胞、mc-38结肠癌细胞、4t-1乳腺癌细胞或b16-f10黑色素瘤细胞。

15、进一步地，所述促细胞外基质生成因子包括但不限于生长因子、细胞因子和趋化因子。

16、进一步地，所述促细胞外基质生成因子包括但不限于tgf-β1、tgf-β2、vegf、egf、hgf、fgf7、bfgf、tnf-α、il-1β，上述九种因子等效类似物、制品、前体或其组合。

17、进一步地，若所述促细胞外基质生成因子包括tgf-β1、tgf-β2、vegf、egf、hgf、fgf7、bfgf、tnf-α或il-1β，则所述tgf-β1的浓度为2-4000μg/ml，所述tgf-β2的浓度为2-4000μg/ml，所述vegf的浓度为10-2000μg/ml，所述egf的浓度为100-5000μg/ml，所述fgf7的浓度为5-4000μg/ml，所述bfgf的浓度为2-2000μg/ml，所述tnf-α的浓度为20-2000μg/ml，所述il-1β的浓度为50-5000μg/ml。

18、进一步地，所述器官包括但不限于心、肾、肝、肺、脾脏、胰腺、肌肉、皮肤、胸部、食道、气管和网膜。

19、优选地，所述器官为脾脏。

20、进一步地，所述器官来源包括但不限于小鼠、大鼠、兔、猴、猪、狗和人。

21、本发明的另一个发明点为利用所述制剂改造器官基质的方法。

22、进一步地，所述方法包括：将所述制剂每隔1-10天进行器官内注射，注射2-10次以完成器官基质的改造。优选地，每隔3-5天注射一次所述制剂，注射3-5次完成器官基质的改造。

23、本发明的第三个发明点为提供所述制剂在医学研究中的应用。

24、进一步地，所述制剂可用于改造器官的组织结构和细胞外基质含量，调控器官微环境，以治疗各种疾病。

25、进一步地，所述疾病包括但不限于急性肝炎、肝癌、胃癌、结直肠癌、乳腺癌、肺癌和胰腺癌。

26、与现有技术相对比，本技术具有以下优点：

27、1)本发明提供的制剂能够招募tgf-β1，并将其锚定在到细胞表面的受体上，延长tgf-β1的生物活性，进而激活tgf-β1信号通路，促进成纤维细胞的增殖和活化，产生大量的细胞外基质，将器官(例如脾脏)改造为基质含量丰富的器官，为移植上皮功能细胞在器官内的着床和驻留创造了有利的条件，在治疗器官衰竭等疾病中具有广阔的应用前景。

28、2)所述制剂刺激基质大量分泌利于不同组织再生的因子，为不同组织上皮组织的生长提供良好的微环境。

29、3)器官注入所述制剂后，基质胶原蛋白含量显著上升，从而提高不同组织上皮细胞在器官内的驻留率，实现不同上皮组织在器官内的功能性再生。

30、4)基于该制剂，开发针对不同组织再生的临床相关性高的器官基质改造策略，对再生大型组织以及推动其向临床的转化应用至关重要。