基于海藻酸凝胶微球的动态培养体系的建立及其应用于软骨组织工程的研究

发布时间：2016-11-18 20:37

  本文关键词：基于海藻酸凝胶微球的动态培养体系的建立及其应用于软骨组织工程的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

《华东理工大学》 2013年

基于海藻酸凝胶微球的动态培养体系的建立及其应用于软骨组织工程的研究

徐飞岳  

【摘要】：关节软骨损伤临床治疗方法长期效果不佳。软骨组织工程有希望成为临床治疗新方案,但还存在诸多挑战。其中,软骨细胞体外扩增和间充质干细胞成软骨分化都是亟待解决的瓶颈问题。海藻酸可在细胞相容性良好的条件下形成水凝胶,提供三维培养环境,促进软骨细胞表型的维持；力学刺激是软骨组织构建过程中的重要因素。因此,本研究旨在利用海藻酸凝胶微球包埋软骨细胞或间充质干细胞,结合转瓶生物反应器,建立三维动态培养模式,考察其应用于软骨种子细胞扩增和分化诱导。 首先,在此培养体系中考察第1代及第4代兔关节软骨细胞(rabbit articular chondrocytes, rACs)的生长和分化。通过在诱导条件下培养35天,然后将载细胞微球移植到裸鼠皮下4周,发现该体系并不能有效地长期维持rACs表型或诱导去分化的rACs再分化,但能抑制细胞肥大。 其次,在三维动态培养体系中对兔间充质干细胞(rabbit mesenchymal stem cells, rMSCs)进行诱导分化。结果发现,虽然其可以有效地发生成软骨分化,但在后期出现了肥大化现象,而且rMSCs在该体系内活性较低,出现大量的死亡 之后,基于上述三维动态培养体系,将Fe3O4纳米粒子引入海藻酸凝胶微球,建立可分离两种不同细胞的新型共培养体系,并确立了合适浓度的Fe3O4和海藻酸凝胶。 最后,在新型三维动态培养体系中进行rMSCs与rACs的共培养。实验分为两组分别使用诱导培养基和含2%FBS的诱导培养基。在使用诱导培养基的条件下,rMSCs出现大量死亡,与单独培养相比,共培养体系中的rMSCs可以分泌更多的GAG,Ⅱ型胶原基因表达上调,但同时Ⅰ型胶原基因表达也上调；相反,在含2%FBS的诱导培养基条件下,rMSCs并未出现大量死亡,但共培养的rMSCs分泌的GAG却低于单独培养的rMSCs,且单独诱导的rMSCs表达更高的Ⅱ型胶原；所有条件下X型胶原基因表达都维持很低的水平,表明细胞肥大得到抑制。在对人羊膜间充质干细胞(human amonitic membrane-derived MSCs, hAMSCs)的诱导中发现,尽管细胞活性较rMSCs有很大提高,该新型体系对hAMSCs的诱导效果不佳,这可能与hAMSCs的羊膜来源有关。 综上所述,基于海藻酸凝胶微球的动态培养体系并不能长期有效的维持rACs表型,但能抑制其肥大化,可以诱导rMSCs成软骨分化,但不能抑制肥大化；开发的新型可实施细胞分离的共培养体系可以诱导rMSCs成软骨分化,也能抑制肥大化,但对hAMSCs成软骨诱导效果不佳。因此,通过进一步优化,该培养体系将能够有助于软骨组织工程研究。

【关键词】：
【学位授予单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：R318.1
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 葛薇;姜文学;李长虹;尤佳;邱录贵;赵春华;;负载转化生长因子β1的生物蛋白胶促进骨髓间充质干细胞体内构建组织工程软骨[J];中国医学科学院学报;2005年06期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 汪宜宇;;丝素生物材料[J];现代丝绸科学与技术;2010年01期

2 李香琴;刘天庆;朱琳;宋克东;马学虎;崔占峰;;气升式环流中空纤维膜生物反应器内骨髓间充质干细胞的培养与扩增[J];高校化学工程学报;2008年06期

3 ;TGF-β_1 in retinal ganglion cells in rats with chronic ocular hypertension: its expression and anti-apoptotic effect[J];International Journal of Ophthalmology(English Edition);2011年04期

4 陈国强;汪洋;;MEDICAL APPLICATIONS OF BIOPOLYESTERS POLYHYDROXYALKANOATES[J];Chinese Journal of Polymer Science;2013年05期

5 朱兴阳;黄永明;徐伟龙;苏海涛;刘军;;间充质干细胞治疗骨性关节炎的研究进展[J];广东医学;2013年18期

6 陈金伟;俞银贤;马金忠;;关节腔内注射间充质干细胞治疗骨关节炎研究进展[J];国际骨科学杂志;2013年04期

7 崔岳毅;宋纯理;谭杰;付鑫;陈仲强;刘忠军;党耕町;;局部植入辛伐他汀诱导自体骨髓间充质干细胞归巢修复大鼠颅骨缺损[J];国际骨科学杂志;2013年06期

8 孔明;程晓杰;陈西广;;壳聚糖温敏水凝胶的质-构关系及研究进展[J];功能材料;2014年08期

9 宋福来;邵凯;刘万顺;韩宝芹;马海楠;;壳聚糖即型水凝胶的理化性质、止血功能和生物相容性研究[J];功能材料;2014年09期

10 徐伟力;朱伟民;黄江鸿;丁文斌;王大平;;软骨组织工程支架材料研究进展[J];国际骨科学杂志;2014年04期

中国重要会议论文全文数据库 前2条

1 徐强;叶金铎;刘海英;张述卿;张春秋;;一种用于软骨构建的滚压加载式生物反应器[A];第九届全国生物力学学术会议论文汇编[C];2009年

2 徐晓芬;李扬龚;沈园园;钱嫦云;郭圣荣;;去甲斑蝥素壳聚糖的制备及体外评价[A];2012年中国药学大会暨第十二届中国药师周论文集[C];2012年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 王江林;基于双模板协同共组装新策略的纳米仿生骨材料的可控制备研究[D];华中科技大学;2010年

2 张楠楠;家蚕Sod1和丝心蛋白N端结构域的结构与功能研究[D];中国科学技术大学;2010年

3 孙斌;可注射温敏壳聚糖/胶原/甘油磷酸钠水凝胶应用于骨组织工程的初步研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2011年

4 常春雨;新型纤维素、甲壳素水凝胶的构建、结构和性能[D];武汉大学;2011年

5 王本;细胞壳化：基于表面工程的细胞功能化[D];浙江大学;2011年

6 段海峰;骨髓间充质干细胞携带肝细胞生长因子治疗心肌缺血的实验研究及其相关的机理探讨[D];中国人民解放军军事医学科学院;2004年

7 周晓东;胎盘基质干细胞骨向分化及生物反应器构建骨组织的修复效果[D];第四军医大学;2005年

8 谢家敏;人牙乳头间充质细胞的分离培养及生长分化的实验研究[D];四川大学;2005年

9 杜大江;流体刺激对成骨的影响及在骨组织工程中的应用[D];吉林大学;2006年

10 张梅霞;仿生型BG-COL-HYA-PS复合支架的生物学性能及修复骨缺损的实验研究[D];第一军医大学;2006年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 陈阳;rhBMP2复合材料用于骨组织再生修复的研究[D];暨南大学;2011年

2 嵇玲瑛;部位、年龄对hBMSCs活性的影响及倍半萜促hBMSCs成软骨分化的临床实验研究[D];广州中医药大学;2011年

3 吕丹;滚压载荷生物力学反应器培养软骨组织及Ⅱ型胶原对去分化软骨的再分化作用[D];河北医科大学;2011年

4 阮玉辉;基于再生丝素蛋白/壳聚糖的三维多孔共混组织工程支架材料的制备[D];复旦大学;2010年

5 李殿威;体外间歇性压应力对组织工程软骨生物学作用的初步研究[D];第三军医大学;2011年

6 张述卿;软骨缺损修复的有限元模拟及滚压装置的设计[D];天津理工大学;2011年

7 杨红涛;聚己酸内酯/壳聚糖共混材料用于软骨组织工程支架的研究[D];华中科技大学;2009年

8 窦志;滚压载荷促进关节软骨体外构建的初步研究[D];青海大学;2011年

9 张勇;GDF-5与兔椎间盘体外模型联合诱导兔BMSCs向类髓核细胞分化的实验研究[D];华中科技大学;2011年

10 马宏;基于丝素蛋白/琼脂糖复合支架材料的骨组织工程应用研究[D];华中科技大学;2011年

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 呼莹,马丽,马冠杰,姜学英,赵春华;成人和胎儿骨髓间充质干细胞的比较研究[J];中华血液学杂志;2002年12期

2 王万明,胡蕴玉;骨髓基质细胞源性软骨细胞修复兔全层关节软骨缺损[J];中国修复重建外科杂志;2004年01期

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 孙安科;耳鼻咽喉科领域的软骨组织工程[J];中国耳鼻咽喉颅底外科杂志;2003年03期

2 袁建辉;熊建义;刘建军;王大平;;组织工程化软骨的体外培养[J];中国医师杂志;2006年04期

3 宋宇锋;卫小春;;关节软骨细胞离子通道研究进展[J];中华医学杂志;2006年39期

4 苗春雷;牟少春;梁晓琴;唐胜建;;软骨组织工程种子细胞的医学伦理分析[J];医学与哲学(临床决策论坛版);2007年08期

5 王兆杰;;软骨组织工程中脂肪来源的多能干细胞的研究进展[J];西部医学;2009年08期

6 詹兴旺;姜艳;;软骨组织工程用细胞支架生物材料的研究进展[J];中国矫形外科杂志;2010年18期

7 翟宏利;武宇赤;;软骨组织工程载体材料的研究进展[J];内蒙古医学院学报;2010年S3期

8 吴俊;软骨组织工程支架材料研究进展[J];中国矫形外科杂志;2004年Z2期

9 高海玲;管英俊;申志新;姜俊怡;步同亮;;软骨细胞与壳聚糖复合物体内构建软骨组织的研究[J];潍坊医学院学报;2006年04期

10 王兆杰;安荣泽;于立志;张强;齐新文;杨晋;;软骨脱细胞基质复合脂肪源性干细胞构建软骨组织的实验研究[J];中国矫形外科杂志;2009年06期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 崔丽;张扬;李秀兰;郭悦;;骨髓间充质干细胞用于软骨组织工程的研究进展(综述)[A];天津市生物医学工程学会第30次学术年会暨生物医学工程前沿科学研讨会论文集[C];2010年

2 王彦亮;刘彦普;雷德林;陆斌;周树夏;;转化生长因子β1基因转染对骨髓基质干细胞生物活性的影响[A];第三届全国口腔颌面部创伤暨修复重建学术研讨会论文汇编[C];2003年

3 毛艳;张西正;李瑞欣;郭勇;陈旭义;;压应变作用下组织工程软骨的构建[A];第八届全国生物力学学术会议论文集[C];2006年

4 冯优;王凤山;王秀云;;透明质酸与组织工程[A];2007年全国生化与生物技术药物学术年会论文集[C];2007年

5 张超;廖立琼;李皓;Shyni Varghese;;新型可降解水凝胶软骨组织工程支架材料[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年

6 许圣荣;赵劲民;蒋宗滨;;骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的实验研究[A];第十五次长江流域麻醉学学术年会暨2010年中南六省麻醉学学术年会暨2010年湖北省麻醉学学术年会论文集[C];2010年

7 郭涛;韩志;杨天府;李玉宝;苑天红;肖杰;陈艺新;;多孔聚乙烯醇/明胶软骨组织工程支架复合材料的制备及其生物相容性的初步观察[A];贵州省中西医结合学会骨伤分会第二次学术交流会议论文汇编[C];2011年

8 范振敏;郜军霞;赵丹;靳丽苹;蒋科学;张春秋;;滚压载荷下关节软骨传质过程初步实验研究[A];天津市生物医学工程学会第30次学术年会暨生物医学工程前沿科学研讨会论文集[C];2010年

9 孙凯;游洪波;陈安民;郭风劲;丁然;;TGF-β3诱导大鼠前软骨干细胞向成软骨方向分化及其在KLD-12自组装肽纳米凝胶中的培养[A];中华医学会疼痛学分会第八届年会暨CASP成立二十周年论文集[C];2009年

10 王云峰;白人骁;;骨关节炎改良Hulth模型的实验研究[A];全国第八届中西医结合风湿病学术会议论文汇编[C];2010年

中国重要报纸全文数据库 前3条

1 本报记者 于水　孟凡明;[N];吉林日报;2010年

2 裴国献 陈滨;[N];中国医药报;2001年

3 田洪涛;[N];中国医药报;2001年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 张坤玺;聚L-谷氨酸基软骨基质模拟支架的构建及其软骨组织工程应用[D];上海大学;2013年

2 黄鑫;新型纳米无定型磷酸钙/聚乳酸复合材料联合碱性成纤维细胞生长因子修复关节软骨缺损的实验研究[D];浙江大学;2008年

3 张建党;软骨组织工程载体—关节软骨源性支架的系列研究[D];中国人民解放军军医进修学院;2005年

4 朱立新;模拟微重力下改良纤维蛋白凝胶复合软骨细胞修复兔关节软骨缺损的实验研究[D];第一军医大学;2007年

5 贾帅军;定向结构软骨支架复合骨髓基质干细胞修复兔关节软骨缺损的研究[D];第四军医大学;2012年

6 张晨;应用脱细胞基质的软骨组织工程实验研究[D];中国医科大学;2002年

7 何清义;软骨组织工程的种子细胞研究—人关节软骨细胞的永生化及其生物学特性[D];第三军医大学;2002年

8 何显运;医用功能性可降解聚氨酯复合体系构建的研究[D];华南理工大学;2012年

9 唐成;自体骨髓间充质干细胞外基质（ECM）支架在软骨组织工程中的应用研究[D];南京医科大学;2013年

10 赵元廷;人脐带间充质干细胞复合壳聚糖/P（LLA-CL）支架体外构建组织工程软骨[D];中南大学;2011年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李沛;双基因活化的骨软骨组织工程复合体的构建[D];南京大学;2011年

2 蔡潇潇;小鼠骨髓基质细胞复合藻酸盐异位成骨与成软骨能力研究[D];四川大学;2007年

3 毛艳;力学作用对骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化影响的研究[D];中国人民解放军军事医学科学院;2006年

4 吴华;模拟微重力对改良纤维蛋白胶软骨细胞复合物培养影响的研究[D];江西师范大学;2006年

5 成兰;纳米复合软骨组织工程三维支架的制备及其评价[D];华中科技大学;2007年

6 徐飞岳;基于海藻酸凝胶微球的动态培养体系的建立及其应用于软骨组织工程的研究[D];华东理工大学;2013年

7 秦胜男;Ⅱ型胶原—透明质酸复合支架材料的构建及在软骨组织工程应用的初步研究[D];暨南大学;2010年

8 李二峰;羟基丁酸—羟基辛酸聚合物/胶原骨软骨一体化支架制备及其细胞亲和性的检测[D];山西医科大学;2012年

9 夏青;Ad-hIGF-I体外转导关节软骨细胞的实验研究[D];大连医科大学;2005年

10 田晋洪;组织工程隆鼻法的实验研究[D];第四军医大学;2006年

  本文关键词：基于海藻酸凝胶微球的动态培养体系的建立及其应用于软骨组织工程的研究，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：181372