DCEF对Ⅱ型糖尿病rBMSCs定向迁移及影响的研究

发布时间：2017-12-12 02:07

  本文关键词：DCEF对Ⅱ型糖尿病rBMSCs定向迁移及影响的研究

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【摘要】：II型糖尿病(Type 2 diabetes mellitus, T2D)是一种以高血糖为特征的代谢性疾病。糖尿病的高糖环境可造成机体内的代谢紊乱,不仅导致骨质的破坏,还影响骨质沉积、改建及矿化的过程。糖尿病患者临床中常发生难愈性骨折、术后创口迁延不愈、牙周炎及微血管并发症的增加。骨损伤的愈合过程是一个复杂的过程,骨髓间充质干细胞(Bone marrow mesenchymal stem cells, BMSCs)是骨组织损伤愈合过程中重要的种子细胞,具有多分化潜能。骨组织的愈合过程不仅依赖于损伤局部的成骨细胞、BMSCs等细胞的共同作用,还依赖于邻近组织及全身BMSCs的募集及成骨分化。因此,如何提高BMSCs迁移至损伤局部分化成骨,是骨组织修复研究中的热点问题之一。研究发现,组织受到损伤后在创伤局部形成一内源性生物电场,伤口的正常愈合离不开这一电场的调控作用。前期实验已证实，直流微电场(Direct current electric field, DCEF)可有效促进正常BMSCs迁移及成骨分化能力。DCEF对于糖尿病来源的BMSCs是否具有相同作用?能否通过DCEF来促进糖尿病患者的骨愈合过程?目前,该方面的研究还相对较少。目的：1、本实验利用Ⅱ型糖尿病GK大鼠模型,观察及比较GK大鼠与Wistar大鼠间BMSCs的生物学差异。2、验证及筛选促进Ⅱ型糖尿病大鼠BMSCs迁移的最佳DCEF的作用强度及作用时间及迁移方向。3、探讨DCEF对提高糖尿病环境下成骨的影响。方法：1、利用全骨髓贴壁法比较Wistar大鼠与Ⅱ型糖尿病GK大鼠BMSCs生物学行为。2、探究DCEF下,Wistar大鼠与Ⅱ型糖尿病GK大鼠BMSCs的迁移方向;筛选及比较两者迁移的最适电场强度和时间。3、初步探讨最适DCEF对Wistar大鼠及II型糖尿病GK大鼠BMSCs相关成骨基因、蛋白水平的影响。结果：1、成功培养出Wistar大鼠及II型糖尿病大鼠的BMSCs,进行传代,经流式细胞仪检测鉴定,CD44、CD29、CD105细胞表面标记物呈阳性，，CD45细胞表面标记物呈阴性。取两种细胞的第3代细胞进行实验,与Wistar大鼠BMSCs相比较,Ⅱ型糖尿病GK大鼠BMSCs生长活力较弱,细胞形态伸展无力,排列松散,部分呈长梭形,其余呈菱形或多角形;其成骨分化能力减弱,但成脂分化能力稍有增强。2、DCEF下Wistar大鼠与Ⅱ型糖尿病GK大鼠的BMSCs均向正极迁移;两者的迁移数在作用强度为200mV/mm、作用时间为4小时的电场下达到最多;最适DCEF对Wistar大鼠及Ⅱ型糖尿病GK大鼠BMSCs增殖能力有促进作用。3、最适DCEF条件作用下,Wistar大鼠及Ⅱ型糖尿病GK大鼠BMSCs的RUNX-2、ALP基因表达水平及蛋白表达水平均有显著增高。结论：1、Ⅱ型糖尿病GK大鼠较Wistar大鼠BMSCs细胞形态不规则;成骨能力弱,但成脂分化能力稍有增强;流式细胞仪鉴定两种细胞均符合干细胞特点，具有多向分化潜能。2、Wistar大鼠与Ⅱ型糖尿病GK大鼠BMSCs均有趋电性,向正极迁移。DCEF强度为200m V/mm,作用时间为4小时是促进Ⅱ型糖尿病GK大鼠BMSCs迁移的最适条件,在此条件下两种细胞的增殖能力稍有增强。3、DCEF对Wistar大鼠及Ⅱ型糖尿病GK大鼠BMSCs的成骨分化能力有促进作用,能够部分恢复其成骨能力。
【学位授予单位】：中国人民解放军医学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R587.1

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