外源性微直流电场对小鼠主动脉环血管新生的影响

发布时间：2017-04-03 18:04

  本文关键词：外源性微直流电场对小鼠主动脉环血管新生的影响，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：血管再生（angiogenesis）即新血管的形成，参与许多生理和病理过程。早在20世纪70年代初, Folkman首先提出肿瘤生长和转移都依赖于新生血管的形成，因而抑制血管生成可能是抗肿瘤生长和转移的有效途径。电场作为一个重要的信号，已被证明能够诱导血管内皮细胞定向迁移、影响内皮细胞的增殖以及重新定向排列，这对血管构建和血管的延伸方向具有重要的意义，并且该过程中细胞能优先感知电信号。因此若能通过电场刺激改变血管生长方向，来阻断血管为肿瘤提供的营养和氧气，最终抑制肿瘤的生长和转移，这将为不依赖药物的抗肿瘤研究提供一个参考依据和新的视角。 为建立实验模型，我们以小鼠主动脉环为研究对象，分析不同培养条件对小鼠主动脉环微血管样结构生成的影响，确定小鼠主动脉环培养的最适宜条件，进而建立小鼠主动脉环模型。并以此模型研究外源性微直流电场（exogenousmicro-DC electric fields）对小鼠主动脉环模型中细胞的迁移特征和微血管样结构的影响。获得的实验结果如下： ①成功构建小鼠主动脉环模型 实验通过使用EGM、RPMI-1640、DMEM和MCDB-131四种培养基培养新鲜分离的小鼠主动脉环，观察并比较小鼠主动脉环微血管样结构生长情况。结果表明：培养于EGM培养基中的小鼠主动脉环在第3天开始出芽，细胞从血管环表面呈放射状向四周延伸；多个细胞首尾相接使出芽伸长或出现分支，即微血管样结构；几个芽间交织成网状结构，随后开始衰退。而培养于RPMI-1640、DMEM和MCDB-131三种培养基的小鼠主动脉环出芽时间在第4天，生长过程中出现的大部分是散乱的细胞或排列成的短小枝状结构，较难聚焦拍照。基于研究需求选择EGM培养基，建立小鼠主动脉环模型。 ②外源微直流电刺激指导血管细胞的定向迁移 实验通过对细胞施加不同强度的电场（0、200mV/mm、300mV/mm）来分析细胞的迁移特征。结果表明：在电场作用下，细胞朝向阳极方向迁移，且细胞具有随电压增大而增加的趋电性，主要表现为：0mV/mm、200mV/mm、300mV/mm电场刺激下的细胞位移速度（Displacement speed）分别是0.746±0.034μm/min、1.213±0.036μm/min、1.355±0.034μm/min；趋电方向性（Directedness）分别是0.06±0.06、0.628±0.036、0.708±0.029；细胞运动持续性(Persistency)分别是0.517±0.021、0.726±0.012、0.772±0.01。 ③外源微直流电刺激指导微血管样结构的定向生长 实验通过对小鼠主动脉环新生的微血管样结构施加200mV/mm的电场来分析微血管样结构的生长情况，包括微血管样结构偏转的角度和伸缩的长度。结果表明：外源微直流电刺激可引起微血管样结构朝向阳极发生偏转。200mV/mm电场刺激下，微血管样结构在2h后的朝向阳极偏转的角度为6.736±2.264°；4h后的净偏转角度为8.86±2.745°；6h后的净偏转角度为7.83±2.975°。此外，我们还分析了电刺激对微血管长度的影响，结果发现，外源微直流电刺激对微血管样结构长度的影响无显著差异。
【关键词】：血管再生 小鼠主动脉环 外源性电场 细胞迁移 微血管样结构
【学位授予单位】：云南师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：R363
【目录】：

• 摘要3-5
• Abstract5-7
• 符号说明7-8
• 目录8-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 微血管模型11-13
• 1.1.1 体内模型11-12
• 1.1.2 体外模型12-13
• 1.2 主动脉环模型的研究现状13-14
• 1.3 电信号的作用及意义14-16
• 1.3.1 内源性电信号14-15
• 1.3.2 外源性电信号对细胞的生物学效应15-16
• 1.4 研究的目的及意义16-17
• 1.4.1 研究的目的16-17
• 1.4.2 研究的意义17
• 1.5 研究内容和方法17-19
• 1.5.1 研究内容17
• 1.5.2 实验方案17-19
• 第2章 小鼠主动脉环模型的建立19-29
• 2.1 引言19
• 2.2 实验试剂、材料和仪器设备19-21
• 2.2.1 实验材料19
• 2.2.2 实验试剂19-20
• 2.2.3 培养基的配置20
• 2.2.4 实验仪器设备20-21
• 2.3 实验方法与步骤21-22
• 2.3.1 小鼠主动脉环的制备21
• 2.3.2 小鼠主动脉环的培养21-22
• 2.4 实验结果22-27
• 2.4.1 小鼠主动脉环在 EGM 培养基中的生长状况22-23
• 2.4.2 小鼠主动脉环在 RPMI-1640 培养基中的生长状况23-24
• 2.4.3 小鼠主动脉环在 DMEM 培养基中的生长状况24-25
• 2.4.4 小鼠主动脉环在 MCDB-131 培养基中的生长状况25-27
• 2.5 讨论27-29
• 第3章 外源微直流电场对小鼠主动脉环细胞迁移的影响29-41
• 3.1 引言29-30
• 3.2 实验试剂、材料和仪器设备30-31
• 3.2.1 实验材料30
• 3.2.2 实验试剂30-31
• 3.2.3 实验仪器设备31
• 3.3 实验方法与步骤31-34
• 3.3.1 小鼠主动脉环的培养31-32
• 3.3.2 电场刺激设备的制作32
• 3.3.3 暴露于外源性电场实验处理32-34
• 3.3.4 图像采集方法34
• 3.3.5 实验数据处理以及参数计算34
• 3.4 实验结果34-39
• 3.5 讨论39-41
• 第4章 外源微直流电场对小鼠主动脉环微血管样结构生长情况的影响41-52
• 4.1 引言41
• 4.2 材料与方法41-44
• 4.2.1 实验材料41
• 4.2.2 实验方法41-44
• 4.3 实验结果44-50
• 4.3.1 外源微直流电场对微血管样结构延伸方向的影响44-47
• 4.3.2 外源微直流电场对微血管样结构长度的影响47-50
• 4.4 讨论50-52
• 结论52-53
• 参考文献53-58
• 攻读学位期间发表的学术论文和研究成果58-59
• 致谢59

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