招募宿主内皮袓细胞的人工骨构建及其促血管化和骨再生的作用
发布时间：2021-01-11 22:05
人工骨移植材料是具有巨大潜力替代传统自体骨和同种异体骨的治疗骨缺损（尤其是大段骨缺损）的移植材料。但遗憾的是,人工骨移植材料植入部位血管化能力薄弱的问题致使其在临床上的应用严重受限。目前,通过植入材料激活宿主自身的血管化信号已作为一种新兴策略在再生医学领域受到关注。研究表明:当受到刺激（如损伤、缺氧、缺血和趋化因子作用等）时,宿主的内皮祖细胞（Endothelial progenitor cells,EPCs）会被招募至发出信号的部位而最终促进血管化和组织修复（如骨折的自我修复）。本论文的研究内容是将WKYMVm和YIGSR两种多肽同时结合在静电纺丝聚己内酯（poly-ε-caprolactone,PCL）/聚卡普隆（poliglecaprone,PGC）复合纳米纤维表面,从而构建招募宿主EPCs的人工骨移植材料,并系统地评估其对原位血管化和骨组织再生的作用。主要研究内容和结果包括如下三个部分:（1）构建了表面同时结合WKYMVm和YIGSR两种多肽的PCL/PGC纳米纤维（PCL/PGC-W+Y）。采用静电纺丝技术制备PCL/PGC纳米纤维,随后将设计有PGA-binding mot...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
血管组织形成的途径和机制
图 1.2 骨生成过程中的血管组织形成。Figure 1.2 Formation of new blood vessels during osteogenesis.[17]工骨移植材料植入宿主体内血供丰富的部位（如皮下等），使其内部，In vivo prevascularization）后再取出植入骨缺损部位。[18]然而这种次手术：移植材料的植入，血管化移植材料的取出及血管化移植材料上使用这种策略将会大大增加手术时间及手术创伤的机会。工骨移植材料上接种促血管生成的细胞并与之共培养 1-2 周以在体vitro prevascularization）。[19, 20]如将 ECs 和 MSCs 联合接种到人工骨，材料内出现毛细血管网结构，将与 ECs 及 MSCs 共培养 5 天后的内后促进了血管化并加快了骨组织再生进程。[20]在体外预先形成的植入骨缺损部位后能快速地和宿主的血管网进行交通和吻合，更重主的血管不需要长入植入材料的中心部位，因而这种血管化策略既不大量的血管生长时间。[8]但是，这种血管化策略在临床上仍然面临的细胞来源有限，异体细胞植入宿主体内后又存在免疫排斥的问题养周期较长、成本较高、在体内的存活率低下。[21]另 方面，在体
5图 1.3 当前人工骨移植材料的血管化策略。[8, 41]（A）体外预血管化；（B）体内预血管化；（C）引入生长因子；（D）引入粘附性多肽；（F）与多种细胞共培养；（F）引入无机非金属离子或金属离子Figure 1.3 Current vascularization strategies of artificial bone grafts.[8, 41](A) In vitro prevascularization,(B) In vivo prevascularization; (C) Incorporation of growth factors; (D) Incorporation of adhesion peptides; (F)Incorporation of inorganic ions and mental ions.显然，当前的血管化策略在临床预实验和应用中均存在严重的局限性，人工骨移植材料的血管化依旧是 个亟待解决的难题。作为在临床医学、生命科学和生物材料学交叉学科领域中的重点和难点，设计和开发具有快速血管化能力的人工骨移植材料仍然需要进 步的研究及探索。另 方面，激活宿主体内自身的信号（如内源性信号通路和宿主细胞等）对人工骨移植材料血管化新策略的设想和提出具有启发性意义。1.2.3 宿主 EPCs 细胞的促血管化功能及其靶向迁移EPCs 由 Asahara 等人于 1997 年在外周血中首次发现和分离培养，当这批 EPCs 细胞经静脉注射到小鼠后肢缺血模型后，血运系统重建得到了加快。[42]研究表明，在胚胎后期，
本文编号：2971562
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：68 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
血管组织形成的途径和机制
图 1.2 骨生成过程中的血管组织形成。Figure 1.2 Formation of new blood vessels during osteogenesis.[17]工骨移植材料植入宿主体内血供丰富的部位（如皮下等），使其内部，In vivo prevascularization）后再取出植入骨缺损部位。[18]然而这种次手术：移植材料的植入，血管化移植材料的取出及血管化移植材料上使用这种策略将会大大增加手术时间及手术创伤的机会。工骨移植材料上接种促血管生成的细胞并与之共培养 1-2 周以在体vitro prevascularization）。[19, 20]如将 ECs 和 MSCs 联合接种到人工骨，材料内出现毛细血管网结构，将与 ECs 及 MSCs 共培养 5 天后的内后促进了血管化并加快了骨组织再生进程。[20]在体外预先形成的植入骨缺损部位后能快速地和宿主的血管网进行交通和吻合，更重主的血管不需要长入植入材料的中心部位，因而这种血管化策略既不大量的血管生长时间。[8]但是，这种血管化策略在临床上仍然面临的细胞来源有限，异体细胞植入宿主体内后又存在免疫排斥的问题养周期较长、成本较高、在体内的存活率低下。[21]另 方面，在体
5图 1.3 当前人工骨移植材料的血管化策略。[8, 41]（A）体外预血管化；（B）体内预血管化；（C）引入生长因子；（D）引入粘附性多肽；（F）与多种细胞共培养；（F）引入无机非金属离子或金属离子Figure 1.3 Current vascularization strategies of artificial bone grafts.[8, 41](A) In vitro prevascularization,(B) In vivo prevascularization; (C) Incorporation of growth factors; (D) Incorporation of adhesion peptides; (F)Incorporation of inorganic ions and mental ions.显然，当前的血管化策略在临床预实验和应用中均存在严重的局限性，人工骨移植材料的血管化依旧是 个亟待解决的难题。作为在临床医学、生命科学和生物材料学交叉学科领域中的重点和难点，设计和开发具有快速血管化能力的人工骨移植材料仍然需要进 步的研究及探索。另 方面，激活宿主体内自身的信号（如内源性信号通路和宿主细胞等）对人工骨移植材料血管化新策略的设想和提出具有启发性意义。1.2.3 宿主 EPCs 细胞的促血管化功能及其靶向迁移EPCs 由 Asahara 等人于 1997 年在外周血中首次发现和分离培养，当这批 EPCs 细胞经静脉注射到小鼠后肢缺血模型后，血运系统重建得到了加快。[42]研究表明，在胚胎后期，
本文编号：2971562
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