海藻酸钠—聚阳离子微胶囊腹腔移植被包裹规律及其影响因素的研究

发布时间：2017-09-16 02:07

  本文关键词：海藻酸钠—聚阳离子微胶囊腹腔移植被包裹规律及其影响因素的研究

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【摘要】：微囊化细胞移植被认为是一种可行的治疗手段,已经用于I型糖尿病治疗、内分泌器官切除术后激素支持治疗、心肌梗死后心肌康复的辅助治疗,以及半月板受伤后促进半月板再生治疗。微胶囊移植后面临的最大问题之一是微胶囊表面被宿主包裹,阻碍微囊化细胞氧气和养料的供给,导致微囊化细胞移植有效治疗时间缩短的现状。研究人员试图通过纯化微胶囊材料和优化微胶囊表面性质来减少微胶囊在体内被包裹的现象来延长微胶囊体内移植治疗的有效时间,但是收效甚微。本论文主要通过研究海藻酸钠-聚阳离子微胶囊腹腔移植后被宿主包裹和排斥的规律、进而揭示微胶囊被宿主包裹影响因素、同时考察微胶囊移植的安全性。首先本论文在研究宿主排斥规律之前,以高纯度海藻酸钠-聚赖氨酸-海藻酸钠(APA)和海藻酸钠-壳聚糖-海藻酸钠(ACA)做为海藻酸钠-聚阳离子微胶囊研究模型,以肝癌细胞系HepG2、干细胞MSC为模式细胞,考查微胶囊移植入C57BL/6小鼠腹腔研究微胶囊移植的安全性。结果证明空微胶囊、载细胞微胶囊、二次移植载细胞微胶囊、和移植泄漏载细胞微胶囊的移植均未产生系统炎性反应、免疫毒性、肝肾毒性。其次,本论文以APA和ACA为研究模型,研究了微囊在体内被宿主包裹的规律及其相应时间点宿主排斥微囊的规律。实验结果证明微胶囊被宿主包裹第1d开始,至第14d进入稳定期,被宿主包裹数量不再变化；C57BL/6小鼠细胞排斥反应最高期出现在移植后第1d,炎性因子反应最高期出现在移植后第7d,整体排斥反应至14d基本消退。之后,本论文进一步深入研究微胶囊体被宿主包裹的影响因素,主要分析了炎性细胞、炎性因子和移植体积对微囊被宿主包裹的影响。多因素相关分析结果显示淋巴细胞、IL-6与游离微胶囊的回收率负相关,淋巴细胞、巨噬细胞、IL-6、IL-10和MCP-1与微胶囊表面被包裹的程度正相关；移植剂量与游离微胶囊回收率正相关,与微胶囊表面被包裹的程度负相关,并给出计算公式。结果说明炎性反应促进微胶囊被宿主包裹,移植剂量抑制微胶囊被宿主包裹。最后本论文根据以上结果对微胶囊移植被包裹程度进行优化,具体选用了短期使用糖皮质激素泼尼松抗炎、微胶囊化干细胞移植抗炎、医用透明质酸钠凝胶共移植抗粘连三种优化方法。这三种方法提高了游离微胶囊回收率,降低游离微胶囊细胞包裹率,为微囊化细胞移植找到了三种有潜力的优化方法。本论文为微胶囊移植提供理论基础和为微胶囊的抗粘连方法研究提供新的视角,并且为微囊化细胞移植治疗指出更有潜力的应用空间。
【关键词】：微胶囊 移植 细胞粘附 移植剂量 炎性反应
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R457.7
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-19
• 缩略表19-20
• 1 绪论20-39
• 1.1 引言20
• 1.2 微囊化细胞移植现状20-29
• 1.2.1 器官移植的简介20
• 1.2.2 器官移植存在的问题20-21
• 1.2.3 细胞移植的引入21
• 1.2.4 异体移植的缺点21
• 1.2.5 微囊化细胞移植技术21-22
• 1.2.6 微囊化细胞移植技术的应用范围22-25
• 1.2.7 微囊化细胞细胞治疗主要移植位置25-27
• 1.2.8 微囊化细胞移植治疗的缺点27-29
• 1.3 微胶囊类材料体内移植安全性评价29-32
• 1.3.1 全身毒性实验29
• 1.3.2 植入后局部反应实验29-30
• 1.3.3 皮肤刺激实验30
• 1.3.4 全身致敏实验30-31
• 1.3.5 遗传毒性31
• 1.3.6 致癌性实验31-32
• 1.3.7 生殖和发育毒性实验32
• 1.3.8 免疫毒性实验32
• 1.4 宿主排斥移植物的主要方式32-36
• 1.4.1 超急性排斥反应33-34
• 1.4.2 急性血管排斥反应34
• 1.4.3 急性细胞排斥反应34-35
• 1.4.4 慢性排斥反应35-36
• 1.5 论文研究思路与内容36-39
• 1.5.1 微囊化细胞移植存在问题36-37
• 1.5.2 研究思路与内容37-39
• 2 微胶囊体内移植的安全性的研究39-62
• 2.1 引言39
• 2.2 仪器与试剂39-41
• 2.2.1 仪器39-40
• 2.2.1 主要实验材料和试剂40-41
• 2.2.3 细胞株41
• 2.3 实验方法41-43
• 2.3.1 实验动物的选择、分组、饲养41
• 2.3.2 二次移植的实验设计41
• 2.3.3 移植泄漏的实验设计41
• 2.3.4 细胞培养41
• 2.3.5 空微胶囊、微囊化细胞制备方法41-42
• 2.3.6 微胶囊的植入和回收42
• 2.3.7 大体解剖和检查42
• 2.3.8 血液中炎性细胞总数和分类检测42
• 2.3.9 免疫毒性的评价42
• 2.3.10 肝肾毒性的评价42-43
• 2.3.11 HE染色法表征免疫器官组织学形态43
• 2.3.12 统计学分析方法43
• 2.4 实验结果43-59
• 2.4.1 空微胶囊的安全性分析43-47
• 2.4.2 载细胞微胶囊安全性分析47-51
• 2.4.3 二次移植载细胞微胶囊安全性的评价51-55
• 2.4.4 载细胞微胶囊泄漏的安全性分析55-59
• 2.5 讨论59-61
• 2.6 本章小结61-62
• 3 微胶囊移植后宿主排斥及其被包裹规律的研究62-77
• 3.1 引言62
• 3.2 仪器与试剂62-63
• 3.2.1 仪器62
• 3.2.2 主要实验材料和试剂62-63
• 3.3 实验方法63-65
• 3.3.1 实验动物的选择、分组、饲养63
• 3.3.2 APA/ACA空微胶囊制备方法63
• 3.3.3 微胶囊的植入和回收63
• 3.3.4 大体解剖和检查63
• 3.3.5 腹腔灌洗液中白细胞总数和分类检测63-64
• 3.3.6 腹腔灌洗液中微胶囊回收计算64
• 3.3.7 HE染色法表征被包裹微胶囊组织学形态64-65
• 3.3.8 统计学分析方法65
• 3.4 实验结果65-73
• 3.4.1 宿主免疫排斥反应随植入时间的变化规律65-70
• 3.4.2 不同种类微胶囊被宿主包裹的规律70-73
• 3.5 讨论73-75
• 3.6 本章小结75-77
• 4 微胶囊被宿主包裹的影响因素研究77-91
• 4.1 引言77
• 4.2 仪器与试剂77-79
• 4.2.1 仪器77-78
• 4.2.2 主要实验材料和试剂78-79
• 4.3 实验方法79-81
• 4.3.1 实验动物的选择、分组、饲养79
• 4.3.2 ACA空微胶囊制备方法79
• 4.3.3 蛋白吸附测定79
• 4.3.4 亲水性测定79
• 4.3.5 XPS表面分析79-80
• 4.3.6 不同炎症模型的实验设计方法80
• 4.3.7 不同微胶囊剂量移植实验设计方法80
• 4.3.8 微胶囊的植入和回收80
• 4.3.9 腹腔灌洗液中白细胞总数和分类检测80
• 4.3.10 腹腔灌洗液中微胶囊回收计算80
• 4.3.11 统计学分析方法80-81
• 4.4 实验结果81-86
• 4.4.1 炎性细胞和细胞因子对微胶囊被宿主包裹程度的影响81-85
• 4.4.2 微胶囊移植剂量对微胶囊被宿主包裹程度的影响85-86
• 4.5 讨论86-90
• 4.6 本章小结90-91
• 5 微胶囊被宿主包裹的优化实验91-105
• 5.1 引言91
• 5.2 仪器与试剂91-93
• 5.2.1 仪器91-92
• 5.2.2 主要实验材料和试剂92-93
• 5.2.3 细胞株93
• 5.3 实验方法93-94
• 5.3.1 实验动物的选择、分组、饲养93
• 5.3.2 糖皮质激素抗微胶囊包裹的实验设计93
• 5.3.3 透明质酸钠凝胶抗微胶囊包裹的实验设计93
• 5.3.4 微胶囊化APA-MSC抗微胶囊包裹的实验设计93-94
• 5.3.5 细胞培养94
• 5.3.6 空微胶囊、微囊化细胞制备方法94
• 5.3.7 微胶囊的植入和回收94
• 5.3.8 腹腔灌洗液中白细胞总数和分类检测94
• 5.3.9 腹腔灌洗液中微胶囊回收计算94
• 5.3.10 HE染色法表征被包裹微胶囊组织学形态94
• 5.3.11 统计分析方法94
• 5.4 实验结果94-102
• 5.4.1 减少宿主局部炎症反应的优化实验95-97
• 5.4.2 调节宿主局部炎症反应的优化实验97-99
• 5.4.3 减少微胶囊与腹膜接触面积的优化实验99-102
• 5.5 讨论102-103
• 5.6 本章小结103-105
• 6 结论与展望105-108
• 6.1 结论105-106
• 6.2 创新点摘要106
• 6.3 展望106-108
• 参考文献108-122
• 作者简介122
• 攻读博士学位期间科研项目及科研成果122-124
• 致谢124

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