DOPA-IGF-1改性可降解聚合物材料用于神经组织工程的研究

发布时间：2020-12-31 21:47

　　据美国国立脊髓损伤统计中心（NSCISC）统计,全世界每年新增脊髓损伤患者40例/百万人口,大多数是由于交通事故引起,其次为暴力创伤、高处坠落和运动创伤。脊髓损伤预后不理想和其复杂的微环境密切相关。促进神经元和轴突的生长需要多种因素干预,主要是减少胶质瘢痕和炎性因子的形成,并且维持生长因子持久的作用。为了解决这一问题,神经组织工程学近年来逐渐受到关注。合成高分子材料PLGA因降解速率和理化性能的高度可控性,被视为神经组织工程中最有前景的合成高分子材料。但PLGA在亲水性和组织相容性方面不具有优势。因此如何提高PLGA材料表面的生物活性是目前需要解决的难题。神经组织支架通过担载生长因子或者种子细胞植入受损的脊髓,修饰后的支架能促进神经再生和相关功能的恢复。前期工作中我们重组制备了DOPA-IGF-1,当调节pH=8.5时,DOPA中邻苯二酚基团的氧化导致化学交联,在钛金属表面形成一层IGF-1蛋白膜,并能明显促进NIH3T3细胞的增殖和黏附。IGF-1是由70个氨基酸组成的多肽。在神经系统中,IGF-1具有促神经元的再生、神经突触的生长、促进细胞增殖和抑制神经元凋亡等作用。IGF-1也能... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【学位级别】：博士

【部分图文】：

生长因子在细胞间的作用方式

图 1.2:DOPA-IGF-1 的制备及其生物学功能[77]1.4 干细胞应用各种类型的干细胞作用于神经系统，甚至是替换受损的神经元和神经质细胞是目前神经组织工程新策略[96, 97]。干细胞是一种具有无限自我更新能力能分化成多种细胞体系的多能细胞[98]。脊髓神经损伤后干细胞植入将发挥以下用：（1）释放生长因子，修复细胞外基质，调节免疫反应，促进轴突再生[99]；（分化为成熟的神经细胞，促进幸存轴突的再髓鞘化和修复特定连接[100]；（3）补细小腔隙，促进受损神经组织的血管再生[101]；（4）诱导内源性干细胞的增迁移和分化[102]。1.4.1 神经干细胞

形态学研究表明，脊髓损伤后移植的 MSCs 表达神经元和少突胶质细胞蛋标志物。动物体内实验证实 MSCs 植入病损脊髓后表达出 NSE 阳性标志物，明 MSCs 向神经元方向分化。即使脊髓离断性损伤，移植后的 MSCs 可以分化能表达鞘蛋白的细胞[120]。考虑到脊髓复杂的环境，将 MSCs 和材料相结合应可能会产生更好的效果。如图 1.3 所示，将纳米纤维载上 MSCs 植入脊髓后MSCs 沿着纳米纤维方向迁移，同时在脊髓内环境影响下分化成神经元和胶质胞等[121]。


本文编号：2950369