海藻酸钠水凝胶用于神经干细胞定向诱导分化的研究

发布时间：2017-03-24 19:13

  本文关键词：海藻酸钠水凝胶用于神经干细胞定向诱导分化的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：中枢神经难以再生使得中枢系统损伤疾病严重影响着人类的健康,干细胞具有自我更新和分化为多种细胞的潜能为治疗中枢神经损伤性疾病提供了新的治疗方案。然而干细胞移植面临着成活率低和有效分化率低的难题。本课题针对干细胞移植的两大难题,研究了两套神经干细胞三维移植的水凝胶系统,从多个方面解决干细胞移植问题。制备不同氧化度的部分氧化的海藻酸钠,利用部分氧化的海藻酸钠与明胶形成可注射的水凝胶,通过显微形貌、流变力学进行筛选,并对筛选的低氧化度部分氧化海藻酸钠水凝胶材料进行生物相容性测试。并结合包覆小分子药物TWS119的明胶纳米微球形成生物活性复合水凝胶,并制作不同载药梯度进行测试对神经干细胞诱导分化作用,结果表明可定向诱导90%左右向神经元分化。生物活性复合水凝胶系统可以提高移植细胞的成活率和有效分化率,但无法诱导分化为多巴胺能神经元,尤其是针对帕金森作用的A9多巴胺能神经元。针对帕金森疾病A9多巴胺能神经元的缺乏和干胞移植的两大难题,课题设计了双层智能水凝胶系统,课题研究了神经球的定向诱导分化水凝胶并作为双层系统的外层,并制备了促进细胞增殖、粘附和细胞迁移一体的智能水凝胶材料作为双层系统的内核。外层分化层固定化Cripto-1封闭性抗体可实现神经干细胞向多巴胺能神经元尤其A9多巴胺能神经元分化,并形成神经元的网络。内层材料接枝RGD多肽促进了神经干细胞增殖、粘附,根据细胞增殖情况和MMP分泌情况接枝MMP底物促进细胞迁移躲避炎症反应高发期,炎症反应高发期后细胞迁移至外层被诱导分化,从而行使功能。
【关键词】：定向诱导分化 神经干细胞 帕金森 水凝胶
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：R943;R96
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 绪论8-22
• 1.1 课题的研究背景和意义8
• 1.2 中枢神经损伤相关疾病8-10
• 1.2.1 外伤性脑损伤8-9
• 1.2.2 脊髓损伤9
• 1.2.3 脑中风9
• 1.2.4 帕金森疾病9-10
• 1.3 神经干细胞用于中枢神经再生10-12
• 1.3.1 内源性神经干细胞11
• 1.3.2 外源性神经干细胞移植11-12
• 1.4 神经干细胞的诱导分化水凝胶工程化设计12-19
• 1.4.1 合成水凝胶材料12-13
• 1.4.2 天然成分的水凝胶材料13-15
• 1.4.3 复合材料15-16
• 1.4.4 水凝胶材料决定神经干细胞的行为16-19
• 1.5 本课题主要的研究内容19-22
• 第2章 材料和方法22-29
• 2.1 实验材料22-25
• 2.1.1 细胞系与实验动物22
• 2.1.2 主要实验试剂22-23
• 2.1.3 实验仪器23-24
• 2.1.4 主要实验试剂的配制24
• 2.1.5 实时定量PCR引物24-25
• 2.2 实验方法25-28
• 2.2.1 氧化海藻酸钠的制备25
• 2.2.2 纳米粒子的制备25-26
• 2.2.3 抗体固定化26
• 2.2.4 扫描电子显微镜观察26
• 2.2.5 实时定量PCR检测26-27
• 2.2.6 统计分析27-28
• 2.3 本章小结28-29
• 第3章 神经元定向诱导复合水凝胶系统29-39
• 3.1 引言29
• 3.2 复合水凝胶系统的表征29-33
• 3.2.1 凝胶的显微形貌观察30-31
• 3.2.2 凝胶的流变力学研究31-32
• 3.2.3 纳米粒子的制备及其表征32-33
• 3.3 水凝胶系统的生物相容性检测33-35
• 3.3.1 细胞死活染色分析33-34
• 3.3.2 水凝胶系统三维培养扫描电镜观察34-35
• 3.4 复合水凝胶系统定向诱导分化作用分析35-36
• 3.5 讨论36-37
• 3.6 本章小结37-39
• 第4章 双层智能水凝胶系统39-57
• 4.1 引言39-40
• 4.2 外层分化材料40-50
• 4.2.1 细胞的形态学观察41-43
• 4.2.2 实时定量PCR检测43-45
• 4.2.3 免疫荧光染色分析45-49
• 4.2.4 体内分化实验49-50
• 4.3 内层智能材料的探索50-53
• 4.3.1 RGD梯度追踪测试50-51
• 4.3.2 MMP底物梯度追踪测试51-53
• 4.4 双层智能水凝胶系统的表征53-54
• 4.5 讨论54-55
• 4.6 本章小结55-57
• 结论57-58
• 参考文献58-64
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果64-66
• 致谢66

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