基于图案化静电纺纳米纤维膜的体外肠道模型构建及应用
发布时间：2021-10-11 03:17
在诸多的体外肠道模型中,Caco-2细胞模型是目前使用最多也最为经典的一种体外肠道模型。然而,Caco-2细胞是人结直肠腺癌细胞,与健康的肠道上皮细胞之间存在较大差异。鉴于此,目前的体外肠道模型研究主要通过从肠道中分离肠道上皮干细胞,并在体外培养形成肠道类器官来重现天然肠道上皮,模拟肠道相关的生理功能。但是,干细胞的分离难度大,成本高,且密闭的肠道类器官形态不易开展吸收转化及相互作用等相关研究。因此,体外肠道模型亟需从3D的肠道类器官模型向2D的肠道界面模型转变,通过对2D肠道界面两侧流体的控制,以更真实地模拟肠道界面。相比之下,2D肠道界面模型更利于研究者在体外研究食品、药物、微生物等组分在肠道吸收、转化或相互作用等生理现象。基于此,本工作采用图案化静电纺聚乳酸纳米纤维膜模拟肠道上皮的隐窝结构,以此作为原代肠道细胞的载体材料,构建体外肠道模型,促使原代肠道细胞在体外形成2D细胞层,并充分分化表达,实现对肠道组织的更真实模拟,并用于评估益生菌在肠道上皮的定殖性能及益生菌对肠道上皮细胞的影响。具体研究工作主要围绕以下三个方面展开:1、制备了数种图案化静电纺聚乳酸纳米纤维膜,通过原代肠道细...
【文章来源】：浙江工商大学浙江省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
肠层和隐窝的组织学[3]
3有研究发现，富含亮氨酸重复序列的G蛋白偶联受体（LGR5）是肠道干细胞的标志之一[10-12]。分离出的单个LGR5阳性肠道干细胞Wnt/β-连环蛋白信号通路（LGR5+）埋入基质凝胶（一种模拟细胞外基质的物质）中，并被添加细胞因子的培养基覆盖时，可在基质凝胶内进行无限增殖，同时保持遗传稳定性，进而形成肠道类器官[13]。形成的肠道类器官整体呈3D结构，内腔具有清晰的隐窝-绒毛结构，可保持管腔的极化，并可分化出所有的下游上皮细胞谱系。从肠道中分离出的隐窝也可产生类器官[14]。如图1.2，直接分离出小鼠或人的肠道隐窝，将其嵌入基质凝胶并在添加细胞因子的培养基中培养24-28h后形成球状囊；培养至第5-7天时，在中央管腔周围形成出芽的隐窝状结构，类似真实的肠道结构[15]。图1.2从鼠或人体活检中提取的肠上皮细胞培养过程[14]Fig.1.2Thecultureprocessofintestinalepithelialcellsextractedfrommouseorhumanbiopsies[14]随后，Spence等人报道了另一种形成肠道类器官的方法，即诱导多能干细胞（iPSC）可以逐步分化为最终的内胚层、中肠或后肠球体来生成3D类器官[16]。在体外将iPSC直接分化为肠组织对于生成包含隐窝样祖细胞位、绒毛样结构域和所有肠上皮细胞分化图1.3从多能干细胞体外分化为肠组织的示意图[17]Fig.1.3Schematicdiagramofintestinaltissuedifferentiationfrompluripotentstemcellsinvitro[17]类型的3D类器官是非常重要的[17]。该方法如图1.3所示，首先培养iPSC直到它们达到
3有研究发现，富含亮氨酸重复序列的G蛋白偶联受体（LGR5）是肠道干细胞的标志之一[10-12]。分离出的单个LGR5阳性肠道干细胞Wnt/β-连环蛋白信号通路（LGR5+）埋入基质凝胶（一种模拟细胞外基质的物质）中，并被添加细胞因子的培养基覆盖时，可在基质凝胶内进行无限增殖，同时保持遗传稳定性，进而形成肠道类器官[13]。形成的肠道类器官整体呈3D结构，内腔具有清晰的隐窝-绒毛结构，可保持管腔的极化，并可分化出所有的下游上皮细胞谱系。从肠道中分离出的隐窝也可产生类器官[14]。如图1.2，直接分离出小鼠或人的肠道隐窝，将其嵌入基质凝胶并在添加细胞因子的培养基中培养24-28h后形成球状囊；培养至第5-7天时，在中央管腔周围形成出芽的隐窝状结构，类似真实的肠道结构[15]。图1.2从鼠或人体活检中提取的肠上皮细胞培养过程[14]Fig.1.2Thecultureprocessofintestinalepithelialcellsextractedfrommouseorhumanbiopsies[14]随后，Spence等人报道了另一种形成肠道类器官的方法，即诱导多能干细胞（iPSC）可以逐步分化为最终的内胚层、中肠或后肠球体来生成3D类器官[16]。在体外将iPSC直接分化为肠组织对于生成包含隐窝样祖细胞位、绒毛样结构域和所有肠上皮细胞分化图1.3从多能干细胞体外分化为肠组织的示意图[17]Fig.1.3Schematicdiagramofintestinaltissuedifferentiationfrompluripotentstemcellsinvitro[17]类型的3D类器官是非常重要的[17]。该方法如图1.3所示，首先培养iPSC直到它们达到
【参考文献】：
期刊论文
[1]类器官技术在肿瘤研究中的应用与展望[J]. 高坚钧,秦伟,王浩,钟翔宇. 中国组织工程研究. 2019(07)
[2]肠道微生物对家禽肠道免疫功能的调节作用及其机制[J]. 朱丽慧,廖荣荣,杨长锁. 动物营养学报. 2018(03)
[3]杯状细胞及肠道黏液屏障的功能研究[J]. 黄春兰,曾悦. 国际消化病杂志. 2017(06)
[4]肠道微生物屏障功能与病原菌毒力作用[J]. 张娴,张晟,何融冰,单怡,陈德昌. 现代生物医学进展. 2017(31)
[5]静电纺丝制备改性聚乳酸纳米纤维膜的研究[J]. 刘超. 现代医学与健康研究电子杂志. 2017(06)
[6]肝脏组织工程研究进展[J]. 杨扬,王励. 器官移植. 2017(05)
[7]宿主与微生物菌群相互作用的表观基因组调节研究进展[J]. 王文娟,孙笑非,孙冬岩. 饲料研究. 2017(05)
[8]肠道类器官在精准医学中的应用[J]. 王楚,高建军,华国强. 中国科学:生命科学. 2017(02)
[9]细胞治疗与组织工程方法再生涎腺的研究进展[J]. 董娇,黄桂林. 中国修复重建外科杂志. 2017(03)
[10]可用于功能性成分研究的Caco-2细胞中空纤维反应器的构建[J]. 徐冬冬,楚强,杨芸芸,吕相敏,章燕珍,郑晓冬. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2016(04)
博士论文
[1]IL-13在结直肠癌细胞上皮间质转化中的作用及相关机制研究[D]. 曹慧.浙江大学 2015
[2]植物乳杆菌的黏附特性研究及其在益生菌干酪中的应用[D]. 张莉.吉林大学 2013
[3]材料表面微米—纳米杂合图案的制备技术研究[D]. 刘鹏.复旦大学 2009
[4]肠易激综合征肠粘膜屏障功能的研究[D]. 曾娟.山东大学 2008
本文编号：3429683
【文章来源】：浙江工商大学浙江省
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
肠层和隐窝的组织学[3]
3有研究发现，富含亮氨酸重复序列的G蛋白偶联受体（LGR5）是肠道干细胞的标志之一[10-12]。分离出的单个LGR5阳性肠道干细胞Wnt/β-连环蛋白信号通路（LGR5+）埋入基质凝胶（一种模拟细胞外基质的物质）中，并被添加细胞因子的培养基覆盖时，可在基质凝胶内进行无限增殖，同时保持遗传稳定性，进而形成肠道类器官[13]。形成的肠道类器官整体呈3D结构，内腔具有清晰的隐窝-绒毛结构，可保持管腔的极化，并可分化出所有的下游上皮细胞谱系。从肠道中分离出的隐窝也可产生类器官[14]。如图1.2，直接分离出小鼠或人的肠道隐窝，将其嵌入基质凝胶并在添加细胞因子的培养基中培养24-28h后形成球状囊；培养至第5-7天时，在中央管腔周围形成出芽的隐窝状结构，类似真实的肠道结构[15]。图1.2从鼠或人体活检中提取的肠上皮细胞培养过程[14]Fig.1.2Thecultureprocessofintestinalepithelialcellsextractedfrommouseorhumanbiopsies[14]随后，Spence等人报道了另一种形成肠道类器官的方法，即诱导多能干细胞（iPSC）可以逐步分化为最终的内胚层、中肠或后肠球体来生成3D类器官[16]。在体外将iPSC直接分化为肠组织对于生成包含隐窝样祖细胞位、绒毛样结构域和所有肠上皮细胞分化图1.3从多能干细胞体外分化为肠组织的示意图[17]Fig.1.3Schematicdiagramofintestinaltissuedifferentiationfrompluripotentstemcellsinvitro[17]类型的3D类器官是非常重要的[17]。该方法如图1.3所示，首先培养iPSC直到它们达到
3有研究发现，富含亮氨酸重复序列的G蛋白偶联受体（LGR5）是肠道干细胞的标志之一[10-12]。分离出的单个LGR5阳性肠道干细胞Wnt/β-连环蛋白信号通路（LGR5+）埋入基质凝胶（一种模拟细胞外基质的物质）中，并被添加细胞因子的培养基覆盖时，可在基质凝胶内进行无限增殖，同时保持遗传稳定性，进而形成肠道类器官[13]。形成的肠道类器官整体呈3D结构，内腔具有清晰的隐窝-绒毛结构，可保持管腔的极化，并可分化出所有的下游上皮细胞谱系。从肠道中分离出的隐窝也可产生类器官[14]。如图1.2，直接分离出小鼠或人的肠道隐窝，将其嵌入基质凝胶并在添加细胞因子的培养基中培养24-28h后形成球状囊；培养至第5-7天时，在中央管腔周围形成出芽的隐窝状结构，类似真实的肠道结构[15]。图1.2从鼠或人体活检中提取的肠上皮细胞培养过程[14]Fig.1.2Thecultureprocessofintestinalepithelialcellsextractedfrommouseorhumanbiopsies[14]随后，Spence等人报道了另一种形成肠道类器官的方法，即诱导多能干细胞（iPSC）可以逐步分化为最终的内胚层、中肠或后肠球体来生成3D类器官[16]。在体外将iPSC直接分化为肠组织对于生成包含隐窝样祖细胞位、绒毛样结构域和所有肠上皮细胞分化图1.3从多能干细胞体外分化为肠组织的示意图[17]Fig.1.3Schematicdiagramofintestinaltissuedifferentiationfrompluripotentstemcellsinvitro[17]类型的3D类器官是非常重要的[17]。该方法如图1.3所示，首先培养iPSC直到它们达到
【参考文献】：
期刊论文
[1]类器官技术在肿瘤研究中的应用与展望[J]. 高坚钧,秦伟,王浩,钟翔宇. 中国组织工程研究. 2019(07)
[2]肠道微生物对家禽肠道免疫功能的调节作用及其机制[J]. 朱丽慧,廖荣荣,杨长锁. 动物营养学报. 2018(03)
[3]杯状细胞及肠道黏液屏障的功能研究[J]. 黄春兰,曾悦. 国际消化病杂志. 2017(06)
[4]肠道微生物屏障功能与病原菌毒力作用[J]. 张娴,张晟,何融冰,单怡,陈德昌. 现代生物医学进展. 2017(31)
[5]静电纺丝制备改性聚乳酸纳米纤维膜的研究[J]. 刘超. 现代医学与健康研究电子杂志. 2017(06)
[6]肝脏组织工程研究进展[J]. 杨扬,王励. 器官移植. 2017(05)
[7]宿主与微生物菌群相互作用的表观基因组调节研究进展[J]. 王文娟,孙笑非,孙冬岩. 饲料研究. 2017(05)
[8]肠道类器官在精准医学中的应用[J]. 王楚,高建军,华国强. 中国科学:生命科学. 2017(02)
[9]细胞治疗与组织工程方法再生涎腺的研究进展[J]. 董娇,黄桂林. 中国修复重建外科杂志. 2017(03)
[10]可用于功能性成分研究的Caco-2细胞中空纤维反应器的构建[J]. 徐冬冬,楚强,杨芸芸,吕相敏,章燕珍,郑晓冬. 浙江大学学报(农业与生命科学版). 2016(04)
博士论文
[1]IL-13在结直肠癌细胞上皮间质转化中的作用及相关机制研究[D]. 曹慧.浙江大学 2015
[2]植物乳杆菌的黏附特性研究及其在益生菌干酪中的应用[D]. 张莉.吉林大学 2013
[3]材料表面微米—纳米杂合图案的制备技术研究[D]. 刘鹏.复旦大学 2009
[4]肠易激综合征肠粘膜屏障功能的研究[D]. 曾娟.山东大学 2008
本文编号：3429683
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/swxlw/3429683.html
教材专著
