殼聚糖力學(xué)性能與膽固醇-g-殼聚糖對細(xì)胞成骨分化的影響研究
本文選題:殼聚糖 + 膽固醇 ; 參考:《暨南大學(xué)》2017年碩士論文
【摘要】:殼聚糖具有良好的生物相容性、可降解性和生物安全性,且來源廣泛,但殼聚糖力學(xué)性能差、降解速度與礦化速率慢等缺點(diǎn)限制了其應(yīng)用,故殼聚糖的改性已經(jīng)成為目前國內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。膽固醇是人體內(nèi)的重要生物大分子,對細(xì)胞膜具有熱力學(xué)親和作用,是影響細(xì)胞生存及功能的重要因素,對細(xì)胞的信號(hào)傳導(dǎo)、細(xì)胞粘附和細(xì)胞遷移都很有意義。本研究在前期研究基礎(chǔ)上,進(jìn)一步考察膽固醇琥珀酸-g-殼聚糖(CHCS)對骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(HMSCs)分化的影響機(jī)制以及不同力學(xué)強(qiáng)度的殼聚糖對于細(xì)胞增殖分化的影響機(jī)制。本研究首先以殼聚糖為基材,采用天然的生物交聯(lián)劑京尼平,制備具有不同力學(xué)強(qiáng)度的殼聚糖膜。探討不同力學(xué)強(qiáng)度與細(xì)胞行為之間的相互關(guān)系。結(jié)果表明:隨著殼聚糖力學(xué)強(qiáng)度的增加,MC3T3-E1s細(xì)胞增殖率不斷增大,但力學(xué)強(qiáng)度到一定值后,增殖率開始減小;而細(xì)胞的成骨分化能力則隨著力學(xué)強(qiáng)度的增強(qiáng)而增大。其次,為了探索膽固醇-g-殼聚糖及其力學(xué)性能對HMSCs成骨分化的影響,本研究將HMSCs種植在改性后的CHCS膜上進(jìn)行培養(yǎng)。研究表明:CHCS膜上比CS膜上的細(xì)胞增殖率要大,且誘導(dǎo)組細(xì)胞比非誘導(dǎo)組增殖明顯,ALP活性增大,表明CHCS比CS更有利于促進(jìn)HMSCs的增殖與成骨分化。鈣結(jié)節(jié)染色結(jié)果表明:誘導(dǎo)后的細(xì)胞染色明顯,且肉眼可見,未誘導(dǎo)的細(xì)胞則無法看到紅色,且CHCS組細(xì)胞染色程度大于CS材料組。CLSM結(jié)果表明:CHCS膜上的細(xì)胞肌動(dòng)蛋白相比純CS膜上的細(xì)胞更為定向排列。RT-PCR結(jié)果表明:RUNX2、OCN、ALP、COL-I等四組基因的表達(dá)隨培養(yǎng)時(shí)間的延長有所增大,且誘導(dǎo)組的基因表達(dá)大于未誘導(dǎo)組,而CHCS基因表達(dá)比CS更明顯。Western blot結(jié)果表明:CHCS中HMSCs成骨標(biāo)志蛋白的表達(dá)水平高于CS。粘附性能測試發(fā)現(xiàn)細(xì)胞在CHCS上粘附性能優(yōu)于在CS上。最后,通過RT-PCR和Western blot技術(shù)探究膽固醇對Wnt信號(hào)通路里的wif1和cdh26基因蛋白的表達(dá)量的影響,通過環(huán)糊精包被膽固醇來控制膽固醇存在的條件,結(jié)果發(fā)現(xiàn):膽固醇的存在能夠促進(jìn)wif1和cdh26蛋白的高表達(dá),從而激活Wnt信號(hào)通路,影響HMSCs的成骨分化。
[Abstract]:Chitosan has good biocompatibility, biodegradability and biosafety, and has a wide range of sources. However, the poor mechanical properties of chitosan and slow degradation rate and slow mineralization have limited its application. Therefore, the modification of chitosan has become a hot topic at home and abroad. The effect of thermodynamic affinity is an important factor affecting the survival and function of cells. The signal transduction, cell adhesion and cell migration of cells are very significant. On the basis of previous studies, this study further investigated the mechanism of the effect of cholesterol succinic acid -g- chitosan (CHCS) on the differentiation of bone marrow mesenchymal stem cells (HMSCs) and different mechanics. The effects of Chitosan on cell proliferation and differentiation. First, chitosan was used as the base material and a natural biological cross-linking agent genipin was used to prepare chitosan membranes with different mechanical strength. The relationship between different mechanical strength and cell behavior was discussed. The results showed that with the increase of the mechanical strength of chitosan, MC3T3-E The proliferation rate of 1s cells increased, but the proliferation rate began to decrease with the mechanical strength to a certain value, and the osteogenic differentiation capacity of the cells increased with the strength of the mechanical strength. Secondly, in order to explore the effect of cholesterol -g- chitosan and its mechanical properties on the osteogenesis of HMSCs, this study planted HMSCs on the modified CHCS membrane for culture. The study showed that the proliferation rate of cells on the CHCS membrane was larger than that on the CS membrane, and the induced cell proliferation was obvious than that in the non induction group, and the activity of ALP increased, indicating that CHCS was more beneficial to the proliferation and osteogenic differentiation of HMSCs than CS. The results of calcium nodule staining showed that the induced cells were stained clearly, and the naked eyes were visible, and the uninduced cells could not see red. Color, and the staining degree of cells in group CHCS was greater than that of the CS group.CLSM. The results showed that the cell actin on the CHCS membrane was more directed to.RT-PCR than those on the pure CS membrane. The results showed that the expression of four groups of genes of RUNX2, OCN, ALP, COL-I were increased with the prolongation of the culture time, and the gene expression of the induced group was larger than that of the uninduced group, and the CHCS base was found. The expression of.Western blot was more obvious than that of CS showed that the expression level of HMSCs osteogenic protein in CHCS was higher than that of CS. adhesion test. The adhesion performance of the cells on CHCS was better than that on CS. Finally, the effect of cholesterol on the expression of the protein in the Wnt signal pathway was explored through RT-PCR and Western blot technology. It is found that the presence of cholesterol can promote the high expression of Wif1 and cdh26 proteins, thus activating the Wnt signaling pathway and affecting the osteogenic differentiation of HMSCs.
【學(xué)位授予單位】:暨南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2017
【分類號(hào)】:O636.1;R318.08
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,本文編號(hào):1831550
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