细胞微囊化缓释LeftyA用于肺纤维化模型的治疗研究
本文关键词：细胞微囊化缓释LeftyA用于肺纤维化模型的治疗研究
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【摘要】：器官纤维化如肺纤维化、肾纤维化等是多种重大疾病的主要致因，严重威胁人类的生命健康。其中特发性肺纤维化（IPF）以成纤维细胞的异常增殖活化和细胞外基质的沉积为主要特点，它引发肺组织结构的破坏进而使得呼吸困难甚至衰竭，是临床研究中仍然无法攻克的重大医学难题。有研究发现，LeftyA蛋白是纤维化发展进程中的关键因子。LeftyA作为TGF-的新型拮抗剂通过多种途径阻断TGF-信号通路。它能够抑制由TGF-诱导的肾小管上皮细胞EMT过程，因此具有抑制肾纤维化的潜能。此外，LeftyA蛋白还能够促进基质金属蛋白酶降解细胞外基质而治疗改善纤维化的状况。因此，LeftyA成为一种潜在的抗纤维化蛋白药物。 然而LeftyA蛋白主要表达在胚胎时期，在成体组织中表达量较低。本研究通过细胞微囊化技术包覆工程化细胞以缓释LeftyA进行治疗纤维化的尝试。本文以气管注射博来霉素诱导小鼠肺纤维化模型和TGF-诱导肺泡上皮细胞EMT模型为基础，分别研究缓释LeftyA对于纤维化治疗的效果和作用机制。 缓释治疗小鼠肺纤维化模型后，分别检测组织了形态学变化、胶原以及结缔组织生长因子基因的表达量变化、以及金属蛋白酶MMP-2和MMP-9的蛋白表达量变化。研究发现，与博来霉素对照组相比，缓释LeftyA能够显著改善肺纤维化状况，显著提高MMP-9的表达量；然而缓释LeftyA作用于肺泡上皮细胞的纤维化模型时，发现它不能抑制和逆转EMT过程，尽管如此LeftyA能够显著降低成纤维细胞线粒体膜电位，增强Caspase3/7活性，从而促进纤维化模型细胞的凋亡。 对于LeftyA作用的分子机制研究表明，，细胞微囊化缓释LeftyA能够提高MMP-9的表达量，增强细胞外基质的降解从而达到改善小鼠肺纤维化的水平。除此之外，LeftyA也可能通过促进成纤维细胞的凋亡达到改善肺纤维化进程。本课题基于肺纤维化模型，提出了细胞微囊化缓释LeftyA治疗肺纤维化的策略，它为肺纤维化乃至多种其他器官纤维化的治疗开辟新的途径。
【关键词】：肺纤维化 工程化细胞 LeftyA 细胞微囊化 缓释
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R563.8;R965;R-332
【目录】：
- 摘要3-4
- Abstract4-8
- 第1章 绪论8-20
- 1.1 课题研究背景和意义8
- 1.2 肺纤维化研究现状8-12
- 1.2.1 肺纤维化概念及其致病机理8-9
- 1.2.2 肺纤维化的治疗方法和策略9-10
- 1.2.3 EMT 与肺纤维化的关系10-12
- 1.3 Lefty 蛋白在器官纤维化中的运用12-15
- 1.3.1 Lefty 蛋白与 TGF-beta 信号通路12-13
- 1.3.2 Lefty 蛋白在 EMT 过程中的研究13-14
- 1.3.3 Lefty 蛋白与 ECM、MMP 的关系14-15
- 1.4 细胞微囊化缓释技术与疾病治疗15-19
- 1.4.1 细胞微囊化缓释技术15-17
- 1.4.2 细胞微囊化与疾病治疗17-19
- 1.5 本课题主要研究内容19-20
- 1.5.1 微囊缓释 LeftyA 治疗小鼠肺纤维化的有效性研究19
- 1.5.2 微囊缓释 LeftyA 治疗肺纤维化的机理研究19
- 1.5.3 技术路线19-20
- 第2章 实验材料和方法20-28
- 2.1 材料20-23
- 2.1.1 细胞系和实验动物20
- 2.1.2 主要试剂20-21
- 2.1.3 主要溶液配制方法21-22
- 2.1.4 实验仪器22-23
- 2.2 实验方法23-27
- 2.2.1 细胞培养23
- 2.2.2 肺泡上皮细胞 EMT 诱导23
- 2.2.3 小鼠肺纤维化模型制备23
- 2.2.4 海藻酸钠细胞包覆23-24
- 2.2.5 蛋白免疫印迹（western blot）24
- 2.2.6 实时定量 PCR 技术分析特定基因表达量24-25
- 2.2.7 组织石蜡切片染色25
- 2.2.8 免疫组织化学技术检测金属蛋白酶表达25-26
- 2.2.9 细胞免疫荧光技术检测特定蛋白表达26
- 2.2.10 线粒体膜电位检测26
- 2.2.11 扫描电子显微镜技术观察细胞微囊超微结构26
- 2.2.12 酶联免疫法检测 LeftyA26-27
- 2.3 本章小结27-28
- 第3章 微囊缓释 LeftyA 治疗小鼠肺纤维化的有效性研究28-42
- 3.1 引言28
- 3.2 工程化 HEK293 细胞的微囊化包覆研究28-31
- 3.2.1 工程化 HEK293 细胞的鉴定28-29
- 3.2.2 海藻酸钠细胞微囊制作及表征29-31
- 3.3 博来霉素诱导小鼠肺纤维化模型的研究31-32
- 3.4 微囊化缓释 LeftyA 对小鼠肺纤维化治疗的有效性研究32-38
- 3.4.1 血清中缓释的 LeftyA 含量分析32-33
- 3.4.2 缓释治疗后的组织形态学分析33-35
- 3.4.3 缓释 LeftyA 对结缔组织生长因子和胶原基因的影响35
- 3.4.4 缓释 LeftyA 对组织中金属蛋白酶表达量的影响35-38
- 3.5 讨论38-41
- 3.6 本章小结41-42
- 第4章 微囊缓释 LeftyA 治疗肺纤维化的机制研究42-53
- 4.1 引言42
- 4.2 肺泡上皮细胞纤维化模型的研究42-45
- 4.3 LeftyA 对肺上皮细胞纤维化模型的抑制和逆转研究45-46
- 4.4 LeftyA 对促进肺泡上皮细胞纤维化模型的凋亡研究46-49
- 4.4.1 LeftyA 促进纤维化模型细胞的凋亡46-48
- 4.4.2 LeftyA 对纤维化模型细胞的线粒体膜电位影响48
- 4.4.3 LeftyA 对纤维化模型细胞的 Caspase3/7 活性影响48-49
- 4.5 讨论49-52
- 4.6 本章小结52-53
- 结论53-54
- 展望54-55
- 参考文献55-62
- 攻读学位期间发表的学术论文62-64
- 致谢64
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2 杨s
本文编号：922763
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