纳米纤维支架表面结构对骨髓间充质干细胞向纤维环细胞分化的影响及机制研究
发布时间：2021-02-23 15:29
椎间盘退变性疾病是严重影响患者生存质量的骨科常见病,以颈、背、腰部疼痛和肢体感觉、运动功能障碍为主要症状。虽多数患者经保守治疗可获得缓解,但仍有部分病情严重者需接受手术治疗。手术中,为摘除突出的椎间盘,需切开纤维环或利用原有的纤维环破口进行操作。以往,对纤维环缺损的修复方法包括直接缝合、缺损部位封堵等,动物实验及有限的临床应用表明:这些方法可部分实现纤维环缺损的即时封闭和物理修复,能在一定程度上恢复纤维环的完整性和椎间盘的密闭性,但不能实现良好愈合,也不能促进纤维环和椎间盘的再生,因而所取得的效果有限,纤维环存在破损及愈合不良是引起髓核再突出的重要原因。近年来,组织工程和再生医学技术开始应用于纤维环修复领域,通过构建符合纤维环结构特点的组织工程支架,可向缺损部位载入具有增殖和分化潜力的细胞,使其在缺损部位生长,以实现对缺损部位的修复,为纤维环和髓核的再生创造良好条件。在这一过程中,支架与细胞间需协同作用,以确保细胞的良好生长、增殖和分化,继而提高修复效果。在其他的组织工程研究中,具有多向分化潜力的干细胞被广泛应用于肌腱、软骨、骨等组织的修复中,取得了一定的效果,将其引入纤维环和椎间盘修...
【文章来源】：中国人民解放军海军军医大学上海市 211工程院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
SEM观察三种电纺纤维支架
海军军医大学博士学位论文-30-异，两两比较时以LSD-t法进行；分析BMSCs随时间变化的增殖情况时，以重复测量资料方差分析进行，各时间点组间比较采用协方差分析；当计量资料不满足以上条件时，以Mann-Whitney法行秩和检验。计数资料以百分率（%）或数值表示，以卡方检验进行比较。以P＜0.05为差异具有统计学意义，统计分析以SPSS软件（19.0，IBM，Chicago，IL，USA）完成。三、结果（一）电纺纤维支架表面结构的观察和比较以静电纺丝技术纺制了3种纳米纤维支架，即RNS、ANS、3-DPS。对其表面结构的微观特征进行观察，可见在RNS中，各纤维无序排列，纤维分布方向随机（图1.A）；ANS中的纤维则排列方向有序，即具有取向性的特征（图1.B）；3-DPS的组成纤维有别于以上两种支架，其纤维并非直线型，而是由不同曲度的纤维层叠，各纤维在三维空间中随机弯曲伸展并互相交织，各纤维间构成大小不一的孔洞状孔隙（图1.C）。图1SEM观察三种电纺纤维支架图1A为RNS，其组成结构为连续的直行纤维，各纤维间交叉成角，纤维的排列方向随机；B为ANS，其组成结构也是连续的直行纤维，但其排列方向有取向性，各纤维间交叉成角；C为3-DPS，其组成纤维非直行、不连续，在三维空间中伸展和交织，纤维间多无明显夹角，而呈圆弧形过度，各纤维间围成近圆形孔隙状结构。3-DPS：三维多孔纳米纤维支架RNS：无规纳米纤维支架ANS：取向纳米纤维支架。图中标尺为30μm。（二）纳米纤维支架中纤维直径特征分析对各支架中纤维的直径进行测量和分析、比较，各支架中纤维直径的概率分布曲线表明，三种电纺纤维支架中纤维的直径分布均符合正态分布的特征（图2）。
纳米纤维支架表面结构对骨髓间充质干细胞向纤维环细胞分化的影响及机制研究-31-图2三种支架的纤维直径分布图2A为RNS、B为ANS、C为3-DPS，三种支架中纤维直径大小的数值分布，概率分布曲线表明，其数值分布均符合正态分布。对三种支架中的纤维直径的大小进行比较的结果显示：当三组间比较时各组间纤维直径存在差异（F=26.44，P＜0.001）；而组间比较示RNS中纤维直径为1.22±0.17μm（0.88~1.66），ANS中纤维直径为1.12±0.16μm（0.86~1.52），二者间无显著差异；3-DPS中纤维直径的大小为1.58±0.29μm（0.97~2.20），明显大于另外两种支架（P＜0.001）。（图3）图3三种支架纤维直径比较图3纤维直径的比较，三组间纤维直径存在差异（F=26.44，P＜0.001），而组间比较提示RNS、ANS间纤维直径无差异。***：组间比较，差异有统计学意义，P＜0.001；ns：组间比较，无显著差异。AANSRNS3-DPSBC
【参考文献】：
期刊论文
[1]The effect of the fibre orientation of electrospun scaffolds on the matrix production of rabbit annulus fibrosus-derived stem cells[J]. Chen Liu,Caihong Zhu,Jun Li,Pinghui Zhou,Min Chen,Huilin Yang,Bin Li. Bone Research. 2015(02)
[2]经横突侧腹入路显露兔腰椎的实验研究[J]. 李长青,周跃,罗刚,李华壮,张传志,郭国宁. 局解手术学杂志. 2008(06)
本文编号：3047812
【文章来源】：中国人民解放军海军军医大学上海市 211工程院校
【文章页数】：112 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
SEM观察三种电纺纤维支架
海军军医大学博士学位论文-30-异，两两比较时以LSD-t法进行；分析BMSCs随时间变化的增殖情况时，以重复测量资料方差分析进行，各时间点组间比较采用协方差分析；当计量资料不满足以上条件时，以Mann-Whitney法行秩和检验。计数资料以百分率（%）或数值表示，以卡方检验进行比较。以P＜0.05为差异具有统计学意义，统计分析以SPSS软件（19.0，IBM，Chicago，IL，USA）完成。三、结果（一）电纺纤维支架表面结构的观察和比较以静电纺丝技术纺制了3种纳米纤维支架，即RNS、ANS、3-DPS。对其表面结构的微观特征进行观察，可见在RNS中，各纤维无序排列，纤维分布方向随机（图1.A）；ANS中的纤维则排列方向有序，即具有取向性的特征（图1.B）；3-DPS的组成纤维有别于以上两种支架，其纤维并非直线型，而是由不同曲度的纤维层叠，各纤维在三维空间中随机弯曲伸展并互相交织，各纤维间构成大小不一的孔洞状孔隙（图1.C）。图1SEM观察三种电纺纤维支架图1A为RNS，其组成结构为连续的直行纤维，各纤维间交叉成角，纤维的排列方向随机；B为ANS，其组成结构也是连续的直行纤维，但其排列方向有取向性，各纤维间交叉成角；C为3-DPS，其组成纤维非直行、不连续，在三维空间中伸展和交织，纤维间多无明显夹角，而呈圆弧形过度，各纤维间围成近圆形孔隙状结构。3-DPS：三维多孔纳米纤维支架RNS：无规纳米纤维支架ANS：取向纳米纤维支架。图中标尺为30μm。（二）纳米纤维支架中纤维直径特征分析对各支架中纤维的直径进行测量和分析、比较，各支架中纤维直径的概率分布曲线表明，三种电纺纤维支架中纤维的直径分布均符合正态分布的特征（图2）。
纳米纤维支架表面结构对骨髓间充质干细胞向纤维环细胞分化的影响及机制研究-31-图2三种支架的纤维直径分布图2A为RNS、B为ANS、C为3-DPS，三种支架中纤维直径大小的数值分布，概率分布曲线表明，其数值分布均符合正态分布。对三种支架中的纤维直径的大小进行比较的结果显示：当三组间比较时各组间纤维直径存在差异（F=26.44，P＜0.001）；而组间比较示RNS中纤维直径为1.22±0.17μm（0.88~1.66），ANS中纤维直径为1.12±0.16μm（0.86~1.52），二者间无显著差异；3-DPS中纤维直径的大小为1.58±0.29μm（0.97~2.20），明显大于另外两种支架（P＜0.001）。（图3）图3三种支架纤维直径比较图3纤维直径的比较，三组间纤维直径存在差异（F=26.44，P＜0.001），而组间比较提示RNS、ANS间纤维直径无差异。***：组间比较，差异有统计学意义，P＜0.001；ns：组间比较，无显著差异。AANSRNS3-DPSBC
【参考文献】：
期刊论文
[1]The effect of the fibre orientation of electrospun scaffolds on the matrix production of rabbit annulus fibrosus-derived stem cells[J]. Chen Liu,Caihong Zhu,Jun Li,Pinghui Zhou,Min Chen,Huilin Yang,Bin Li. Bone Research. 2015(02)
[2]经横突侧腹入路显露兔腰椎的实验研究[J]. 李长青,周跃,罗刚,李华壮,张传志,郭国宁. 局解手术学杂志. 2008(06)
本文编号：3047812
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