【摘 要】
:
背景软骨缺损修复、软骨支架移植一直以来是整形外科及骨关节外科医生面临的非常严峻的挑战。自上世纪90年代末,组织工程软骨在裸鼠背部构建再造耳的研究成果被报道,二十余年来,软骨组织工程技术有了长足的发展。间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)中脂肪来源的间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cell,ADSC)由于来源广泛,创伤性小
【基金项目】
:
中国医学科学院医学与健康科技创新工程,编号:2017-I2M-1-007;
论文部分内容阅读
背景软骨缺损修复、软骨支架移植一直以来是整形外科及骨关节外科医生面临的非常严峻的挑战。自上世纪90年代末,组织工程软骨在裸鼠背部构建再造耳的研究成果被报道,二十余年来,软骨组织工程技术有了长足的发展。间充质干细胞(mesenchymal stem cell,MSC)中脂肪来源的间充质干细胞(adipose-derived mesenchymal stem cell,ADSC)由于来源广泛,创伤性小、免疫原性低、能调节炎症反应等诸多优点,在组织工程的种子细胞选择中越来越受到重视。然而,单纯从机体体内提取的ADSC数量有限,难以满足组织工程大量的种子细胞需求,须进行体外扩增。目前商业化的可吸收的微载体中使用最为广泛的是CultiSpher系列微载体,该类微载体由明胶材料制成,其理化性质难以满足ADSC成软骨诱导复杂的需求。丝素蛋白(silkfibroin,SF)提取自天然蚕丝,是近年来在软骨组织工程中极具应用潜力的一类天然材料,但力学强度不足,我们结合其与左旋聚乳酸(Poly-L-lactic acid,PLLA)制备了 SF-PLLA微载体,将其用于ADSC的培养和成软骨分化,并将成软骨分化产物用于裸鼠体内移植,以期寻找一种更加适合ADSC培养和成软骨诱导分化的微载体。研究目的1.将ADSC以较低密度分别接种于CultiSpher G微载体和SF-PLLA微载体(密度为2.5×106cells/150mg)。并采用含血清的培养基进行扩增培养,比较不同微载体对ADSC的扩增效率、对ADSC分化潜能以及对其表面标志物表达的影响;2.将ADSC以较高密度分别接种于CultiSpher G微载体和SF-PLLA微载体(密度为2×107cells/150mg),并采用含TGF-β3的成软骨诱导培养基进行成软骨诱导分化培养,比较不同微载体对ADSC的细胞存活情况、分化能力以及GAG、COL2分泌能力的影响;3.将体外构建的组织工程软骨联合软骨细胞移植入裸鼠皮下,构建体内组织工程软骨,并分析两种微载体构建所得软骨的差异。研究方法1.从脂肪抽吸手术的吸脂液中提取人ADSC,对其进行培养,并行流式细胞学检测和三系分化鉴定,证实所提取细胞为ADSC;2.将ADSC接种于CultiSpher G微载体和SF-PLLA微载体,体外三维条件下扩增培养18d,比较两者增殖率、细胞分布及活死情况,qPCR检测扩增后ADSC成软骨相关基因、成骨相关基因、成脂相关基因的表达情况,流式细胞学检测ADSC扩增后表面标志物,三系诱导分化检测ADSC扩增后的分化能力;3.将ADSC接种于CultiSpher G微载体和SF-PLLA微载体,体外三维条件下成软骨诱导培养21d,比较两者细胞存活率、细胞分布及活死情况,qPCR检测成软骨分化诱导后ADSC成软骨相关基因表达情况,组织学染色检测GAG、COL2分泌及表达;4.将两种微载体体外成软骨诱导的微载体-ADSC+软骨细胞复合物移植至裸鼠侧背部,8周后取材,观察其大体外观及组织学染色情况。研究结果1.两种微载体对ADSC扩增18d的总扩增效率无明显统计学差异(p>0.05)。在体外三维条件下扩增培养18d后,SF-PLLA微载体上ADSC成软骨分化相关基因明显升高,CultiSpher G微载体上ADSC成脂分化相关基因明显升高(两者均p<0.05);两种微载体上扩增后的ADSC依然保持了多系分化能力和干细胞表面标志物表达;2.两种微载体在体外三维条件下成软骨诱导培养21d,两者细胞存活总量无明显差异(p>0.05),SF-PLLA微载体组的ADSC成软骨诱导后SOX9、ACAN、COL2基因表达量高于CultiSpher G组,差异具有统计学意义(p<0.05);组织学染色结果显示,两种微载体均成功实现体外成软骨诱导;3.体内实验结果显示,SF-PLLA微载体组体内组织工程软骨形态、质地更佳,组织学染色结果显示两组诱导产物均见明显软骨陷窝,且有大量GAG及COL2聚积。研究结论1.SF-PLLA微载体可用于ADSC的扩增,其扩增后细胞依旧保持干细胞能力,且成软骨潜力上调;2.SF-PLLA微载体用于ADSC成软骨诱导分化,成软骨效果比商业微载体CultiSpher G微载体更好;3.两种体外成软骨分化的微载体-ADSC联合软骨细胞作为植入物均可实现裸鼠体内构建成熟的组织工程软骨,其中基于SF-PLLA微载体构建的组织工程软骨形态、质地更佳,可作为软骨组织工程支架材料的更优选择。
其他文献
研究背景先天性小耳畸形是胚胎发育过程中第一、二鳃弓发育异常而引起的一组以耳廓形态异常、外耳道狭窄或闭锁、中耳发育不良以及传导性听力障碍为主要特征的先天性发育畸形。先天性小耳畸形的发病率因不同种族、不同地区而异。我国的新生儿流行病学调查显示小耳畸形发病率约为3.06/万。研究报道,小耳畸形的发病率呈现出逐年增高的趋势。耳廓的残缺可能会导致小耳畸形患者在成长过程中产生自卑心理,外耳和中耳畸形导致的传导
背景小耳和无耳畸形的耳廓修复重建是整形外科医生在临床上要经常面对的难题。软骨组织再生和修复能力差,而采用自体肋软骨或人工材料制备耳廓支架存在供区并发症、取材有限、感染及免疫排斥等诸多问题。3D生物打印是在组织工程发展过程中新兴起的一种分层叠加增材制造技术,能够应用细胞和生物材料按照计算机建立的模型,构建出具有生物学活性的三维组织结构,是耳软骨重建和修复的新的希望。在基于3D生物打印技术构建组织工程
背景:多重耐药(multidrug-resistant,MDR)革兰阴性菌引起的感染越来越难以用现有的抗菌药物治疗。粘菌素通常作为最后一线药物来治疗这些感染。但是随着耐药质粒mcr-1的发现以及粘菌素在临床上应用的增多,近年来,粘菌素耐药(colistin-resistant,Col-R)革兰阴性菌呈稳步上升趋势。由于几乎没有新的抗菌药物被引入市场,这就突出了有效的联合治疗的必要性。一个很有希望的
目的:从单细胞转录组水平探究狼疮肾炎患者肾脏免疫细胞的代谢改变及其与细胞功能和干扰素刺激信号的相关性。方法:获取已发表的狼疮肾炎患者肾脏免疫细胞的单细胞转录组测序及临床数据,并复现分群结果,从MSigDB及文献获取细胞代谢、功能及干扰素应答基因集,计算细胞亚群间代谢基因集评分的差异及其与细胞功能基因集评分和干扰素应答基因集评分的相关性。对于在多个细胞亚群中与干扰素应答基因集评分相关的代谢通路,计算
研究背景先天性小耳畸形(congenitalmicrotia)是整形外科的常见病种之一。其中超过一半的患者并非单发小耳畸形,常为其他先天性综合征的一部分。半侧颜面短小畸形(Hemifacialmicrosomia,HFM,简称半面短小)是最常见的综合征,常影响颜面部骨骼、软骨以及肌肉、神经和脂肪等软组织的发育。小耳畸形患者耳再造一般使用耳周筋膜,软骨外露是最严重的手术并发症之一。临床中发现HFM患
第一部分多柔比星脂质体±阿帕替尼在耐药复发卵巢癌中疗效及其与血浆生物标记物相关性的探讨目的:耐药复发卵巢癌患者的预后差,单药化疗的有效率低,抗血管生成药物联合化疗能够改善铂耐药复发卵巢癌的预后。本研究试图探索口服的选择性VEGFR2抑制剂阿帕替尼在耐药复发卵巢癌中的作用,并通过动态监测患者治疗中血浆VEGF、ctDNA的变化,探索VEGF、ctDNA与疗效的相关性,判断其对预测疗效有无指导意义。方
第一部分PKM2调节糖酵解和细胞外基质沉积促进CTEPH血管重构背景和目的肺血管重构是慢性血栓栓塞性肺动脉高压(CTEPH)的重要病理生理机制,表现为内膜增厚和细胞外基质异常沉积。丙酮酸激酶M2(PKM2)是细胞糖酵解途径最后一步的限速酶,通常在增殖细胞和肿瘤细胞中过表达,调节糖酵解进程和Warburg效应。有研究显示糖代谢异常在动脉性肺动脉高压中有重要作用,但在CTEPH中尚缺少相关研究,CTE
食管癌(Esophageal cancer,ECA)是我国致死率排名第四位的恶性肿瘤,其中约90%的组织学类型为食管鳞状细胞癌(Esophageal squamous cell carcinoma,ESCC)。食管癌早期诊断难,患者就诊时多为中晚期,预后差,探讨促进食管癌进展的分子机制对食管癌的诊断和治疗具有重要意义。富含嘌呤元件结合蛋白α(Purine-rich element binding
本论文的研究内容分为两个部分:第一部分以我国自主研发的1类新药FCN-411和特瑞普利单抗为研究对象,基于质谱技术分别建立了快速、可靠和灵敏的超高效液相色谱串联质谱方法(ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,UPLC-MS/MS),测定人血浆中药物浓度,为这两种药物的临床药代动力学研究以及治疗药物
背景心血管疾病(Cardiovasculardisease,CVD)作为全球居民的首要死因,已成为影响全球居民健康和期望寿命的重要公共卫生问题。虽然既往有文献报道了我国高血压、肥胖相关CVD归因疾病负担,然而由于既往研究纳入地区和样本量有限、研究人群基本特征差异、危险因素定义不同等原因,使得研究结果缺乏可比性和代表性。更为重要的是,既往有国外研究表示归因于高血压、肥胖等危险因素的CVD负担存在种族