基于胆固醇修饰的骨修复材料对前成骨细胞MC3T3-E1s的影响及作用机制初探

发布时间：2017-08-02 23:08

  本文关键词：基于胆固醇修饰的骨修复材料对前成骨细胞MC3T3-E1s的影响及作用机制初探

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【摘要】：胆固醇作为哺乳动物生物膜的重要组成部分,它能与体内骨的无机成分羟基磷灰石和碳酸钙发生相互作用,并对细胞的信号传导、细胞粘附和细胞迁移等生物过程具有重要的意义。本文首先合成了三种不同接枝率的胆固醇改性壳聚糖的材料(cholesterol g-Chitosan,CHCS),以前成骨细胞MC3T3-E1s为靶细胞,从细胞的增殖、分化以及相关成骨基因表达水平角度评价该改性材料对细胞的增殖以及分化效果的影响。在此基础上我们得到了促进细胞增殖与分化最佳接枝率的改性材料。为进一步探讨胆固醇的加入对成骨细胞分化的分子机制,本研究对促骨分化最佳的CHCS材料和纯壳聚糖(Chitosan,CS)材料上培养4d和7d时的MC3T3-E1s分别进行了全基因芯片检测,并对该材料对于骨缺损修复的效果进行了动物体内评价实验。研究结果表明:(1)相比于纯壳聚糖材料,CHCS改性材料对前成骨细胞MC3T3-E1s的粘附、增殖、分化以及成骨相关基因的表达都有一定程度的促进效果,且这种促进效果与胆固醇的接枝率有关。(2)关于CHCS材料是如何促进细胞分化的机制,我们推测了几条信号通道。结果显示,细胞培养7d后,相比于CS材料,CHCS材料可能进一步激活了PI3K-Akt信号通道与WNT信号通道来促进细胞的增殖和分化的,而对于CHCS材料上的细胞而言,细胞培养不同的时间后,信号通道未见明显的差异。(3)相对于纯壳聚糖对照组,改性后的CHCS材料更能够促进骨缺损的修复,HE(Hematoxylin-Eosin)染色和Masson染色结果表明,12周时,除了空白组之外,实验组缺损骨修复基本完成。免疫组化染色结果也表明,在修复的过程中,Runx2(Runt-related transcription factor-2)和OCN(Osteocalcin)基因的阳性表达都增强,从而促进了骨的分化和缺损的修复。这表明胆固醇对于骨缺损的修复具有临床上应用的意义。
【关键词】：胆固醇 壳聚糖 细胞培养 基因表达 信号通路 骨缺损修复
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R318.08;R687
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-14
• 1.1 骨修复材料的研究现状7-9
• 1.2 生物材料仿生设计9
• 1.3 壳聚糖在生物材料中的研究现状及分析9-10
• 1.4 胆固醇在生物材料中的研究现状及分析10-11
• 1.5 基因芯片技术11-12
• 1.6 研究思路与方案12-14
• 第二章 胆固醇-g-壳聚糖材料对前成骨细胞MC3T3-E1s行为的影响14-32
• 2.1 引言14
• 2.2 主要试剂与仪器14-15
• 2.3 试验方法15-22
• 2.4 结果与讨论22-30
• 2.5 结论30-32
• 第三章 胆固醇-g-壳聚糖材料对MC3T3-E1s成骨分化过程中信号通路的影响初探32-46
• 3.1 引言32
• 3.2 主要试剂与仪器32-33
• 3.3 试验方法33-34
• 3.4 结果与讨论34-45
• 3.5 结论45-46
• 第四章 胆固醇-g-壳聚糖支架材料促进骨再生的实验研究46-58
• 4.1 引言46
• 4.2 主要试剂与仪器46-47
• 4.3 试验与方法47-50
• 4.4 结果与讨论50-57
• 4.5 结论57-58
• 第五章 全文总结58-60
• 5.1 主要结论58
• 5.2 论文特色与创新性58-59
• 5.3 存在问题与展望59-60
• 参考文献60-65
• 在校期间发表论文及科技成果清单65-66
• 致谢66

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1 李真真;基于胆固醇修饰的骨修复材料对前成骨细胞MC3T3-E1s的影响及作用机制初探[D];暨南大学;2016年

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本文编号：611614