脱细胞外基质对骨髓间充质干细胞成骨分化的调控研究

发布时间：2020-03-26 15:56

【摘要】：发展组织工程学,对于组织工程支架材料的研究无疑是其关键部分。人体内,各种生物物理和生物化学刺激控制着组织和器官的生长发育过程,维持它们的生理结构及其功能,利用这些促进因素提高组织工程植入物的功能表达,是组织工程研究的重要思路之一。细胞外基质(extracellular matrix,ECM)是由来自生物体组织特定的细胞进行分泌,与细胞间存在一种可逆的动态平衡,对于细胞贴附,分化和细胞与生物材料之间的连接起到重要作用。通过脱细胞技术获取的脱细胞外基质(decellularized extracellular matrix,D-ECM)支架材料已被广泛应用,并因其具有良好的生物相容性、可降解性和诱导分化能力备受青睐。但是,不同组织来源的D-ECM支架,对细胞增殖和分化具有不同影响,尤其是对多能干细胞定向诱导分化的影响规律,仍需进行深入研究。为更好的保留种子细胞的生长能力和功能性,并获得具有完整片层的细胞外基质材料,组织工程研究中提供了一种无需消化处理,通过细胞层技术来获取种子细胞的新思路。本论文选取了不同来源的成纤维细胞(L929)、成骨细胞(MC3T3)、骨髓间充质干细胞(BMSCs)三种细胞,分别通过体外培养构建了细胞层,再通过物理(反复冻融循环)和生物酶共同作用的方式对细胞层进行脱细胞处理得到了三种D-ECM材料,采用体外培养和大鼠皮下埋植,对比研究了它们对BMSCs增殖和成骨分化行为的影响。在三种D-ECM上进行BMSCs的增殖和成骨分化性能相关表征。结果显示,所有D-ECM都利于BMSCs的贴附和铺展,其中BMSCs来源的D-ECM促进细胞增殖和成骨分化能力最强,其次是成骨细胞D-ECM,最后是成纤维细胞D-ECM,分析原因认为是BMSCs来源的D-ECM含有最为丰富的COL-I和GAG，，以及VEGF和BMP-2表达。最后,利用静电纺丝获得的聚乳酸/明胶纤维膜作为支撑孵育以上三种细胞层,经脱细胞处理获得D-ECM与静电纺丝膜的复合结构,将它们植入小鼠背部,培养3个月表征发现:静电纺丝膜可以促进细胞层的形成,并赋予D-ECM可操作性;与单纯纤维膜组相比,负载了 D-ECM的纤维膜在生物体内所引起的纤维囊结构更薄,且并未引起较大的免疫排斥反应及炎症反应现象,表现为良好的生物相容性。由此,D-ECM/纤维膜复合物有望作为一种新型的引导组织再生修材料,在牙周组织和骨组织再生修复领域具有更好的应用前景。
【图文】：

图１＿１由组织（小肠粘膜上层）或者器官（肾脏，心脏肝等）制备的脱细胞外基质示意图逡逑Ｆｉｇ．邋１－１邋Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ邋ｄｉａｇｒａｍ邋ｏｆ邋Ｄ－ＥＣＭ邋ｐｒｅｐａｒｅｄ邋ｂｙ邋ｔｉｓｓｕｅｓ邋（ｉｎｔｅｓｔｉｎａｌ邋ｍｕｃｏｓａ）邋ｏｒ邋ｏｒｇａｎｓ逡逑ｋｉｄｎｅｈｅａｒｔｌｉｖｅｒｅｔｃ．＾逡逑

脱细胞外基质对骨髓间充质干细胞成骨分化的调控研究

图１－４对大鼠心脏灌注脱细胞处理图示
【学位授予单位】：北京化工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：R318

【参考文献】