基于圖案化靜電紡納米纖維膜的體外腸道模型構(gòu)建及應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2021-10-11 03:17
在諸多的體外腸道模型中,Caco-2細(xì)胞模型是目前使用最多也最為經(jīng)典的一種體外腸道模型。然而,Caco-2細(xì)胞是人結(jié)直腸腺癌細(xì)胞,與健康的腸道上皮細(xì)胞之間存在較大差異。鑒于此,目前的體外腸道模型研究主要通過(guò)從腸道中分離腸道上皮干細(xì)胞,并在體外培養(yǎng)形成腸道類器官來(lái)重現(xiàn)天然腸道上皮,模擬腸道相關(guān)的生理功能。但是,干細(xì)胞的分離難度大,成本高,且密閉的腸道類器官形態(tài)不易開(kāi)展吸收轉(zhuǎn)化及相互作用等相關(guān)研究。因此,體外腸道模型亟需從3D的腸道類器官模型向2D的腸道界面模型轉(zhuǎn)變,通過(guò)對(duì)2D腸道界面兩側(cè)流體的控制,以更真實(shí)地模擬腸道界面。相比之下,2D腸道界面模型更利于研究者在體外研究食品、藥物、微生物等組分在腸道吸收、轉(zhuǎn)化或相互作用等生理現(xiàn)象;诖,本工作采用圖案化靜電紡聚乳酸納米纖維膜模擬腸道上皮的隱窩結(jié)構(gòu),以此作為原代腸道細(xì)胞的載體材料,構(gòu)建體外腸道模型,促使原代腸道細(xì)胞在體外形成2D細(xì)胞層,并充分分化表達(dá),實(shí)現(xiàn)對(duì)腸道組織的更真實(shí)模擬,并用于評(píng)估益生菌在腸道上皮的定殖性能及益生菌對(duì)腸道上皮細(xì)胞的影響。具體研究工作主要圍繞以下三個(gè)方面展開(kāi):1、制備了數(shù)種圖案化靜電紡聚乳酸納米纖維膜,通過(guò)原代腸道細(xì)...
【文章來(lái)源】:浙江工商大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
腸層和隱窩的組織學(xué)[3]
3有研究發(fā)現(xiàn),富含亮氨酸重復(fù)序列的G蛋白偶聯(lián)受體(LGR5)是腸道干細(xì)胞的標(biāo)志之一[10-12]。分離出的單個(gè)LGR5陽(yáng)性腸道干細(xì)胞Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路(LGR5+)埋入基質(zhì)凝膠(一種模擬細(xì)胞外基質(zhì)的物質(zhì))中,并被添加細(xì)胞因子的培養(yǎng)基覆蓋時(shí),可在基質(zhì)凝膠內(nèi)進(jìn)行無(wú)限增殖,同時(shí)保持遺傳穩(wěn)定性,進(jìn)而形成腸道類器官[13]。形成的腸道類器官整體呈3D結(jié)構(gòu),內(nèi)腔具有清晰的隱窩-絨毛結(jié)構(gòu),可保持管腔的極化,并可分化出所有的下游上皮細(xì)胞譜系。從腸道中分離出的隱窩也可產(chǎn)生類器官[14]。如圖1.2,直接分離出小鼠或人的腸道隱窩,將其嵌入基質(zhì)凝膠并在添加細(xì)胞因子的培養(yǎng)基中培養(yǎng)24-28h后形成球狀囊;培養(yǎng)至第5-7天時(shí),在中央管腔周圍形成出芽的隱窩狀結(jié)構(gòu),類似真實(shí)的腸道結(jié)構(gòu)[15]。圖1.2從鼠或人體活檢中提取的腸上皮細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程[14]Fig.1.2Thecultureprocessofintestinalepithelialcellsextractedfrommouseorhumanbiopsies[14]隨后,Spence等人報(bào)道了另一種形成腸道類器官的方法,即誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)可以逐步分化為最終的內(nèi)胚層、中腸或后腸球體來(lái)生成3D類器官[16]。在體外將iPSC直接分化為腸組織對(duì)于生成包含隱窩樣祖細(xì)胞位、絨毛樣結(jié)構(gòu)域和所有腸上皮細(xì)胞分化圖1.3從多能干細(xì)胞體外分化為腸組織的示意圖[17]Fig.1.3Schematicdiagramofintestinaltissuedifferentiationfrompluripotentstemcellsinvitro[17]類型的3D類器官是非常重要的[17]。該方法如圖1.3所示,首先培養(yǎng)iPSC直到它們達(dá)到
3有研究發(fā)現(xiàn),富含亮氨酸重復(fù)序列的G蛋白偶聯(lián)受體(LGR5)是腸道干細(xì)胞的標(biāo)志之一[10-12]。分離出的單個(gè)LGR5陽(yáng)性腸道干細(xì)胞Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路(LGR5+)埋入基質(zhì)凝膠(一種模擬細(xì)胞外基質(zhì)的物質(zhì))中,并被添加細(xì)胞因子的培養(yǎng)基覆蓋時(shí),可在基質(zhì)凝膠內(nèi)進(jìn)行無(wú)限增殖,同時(shí)保持遺傳穩(wěn)定性,進(jìn)而形成腸道類器官[13]。形成的腸道類器官整體呈3D結(jié)構(gòu),內(nèi)腔具有清晰的隱窩-絨毛結(jié)構(gòu),可保持管腔的極化,并可分化出所有的下游上皮細(xì)胞譜系。從腸道中分離出的隱窩也可產(chǎn)生類器官[14]。如圖1.2,直接分離出小鼠或人的腸道隱窩,將其嵌入基質(zhì)凝膠并在添加細(xì)胞因子的培養(yǎng)基中培養(yǎng)24-28h后形成球狀囊;培養(yǎng)至第5-7天時(shí),在中央管腔周圍形成出芽的隱窩狀結(jié)構(gòu),類似真實(shí)的腸道結(jié)構(gòu)[15]。圖1.2從鼠或人體活檢中提取的腸上皮細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程[14]Fig.1.2Thecultureprocessofintestinalepithelialcellsextractedfrommouseorhumanbiopsies[14]隨后,Spence等人報(bào)道了另一種形成腸道類器官的方法,即誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)可以逐步分化為最終的內(nèi)胚層、中腸或后腸球體來(lái)生成3D類器官[16]。在體外將iPSC直接分化為腸組織對(duì)于生成包含隱窩樣祖細(xì)胞位、絨毛樣結(jié)構(gòu)域和所有腸上皮細(xì)胞分化圖1.3從多能干細(xì)胞體外分化為腸組織的示意圖[17]Fig.1.3Schematicdiagramofintestinaltissuedifferentiationfrompluripotentstemcellsinvitro[17]類型的3D類器官是非常重要的[17]。該方法如圖1.3所示,首先培養(yǎng)iPSC直到它們達(dá)到
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]類器官技術(shù)在腫瘤研究中的應(yīng)用與展望[J]. 高堅(jiān)鈞,秦偉,王浩,鐘翔宇. 中國(guó)組織工程研究. 2019(07)
[2]腸道微生物對(duì)家禽腸道免疫功能的調(diào)節(jié)作用及其機(jī)制[J]. 朱麗慧,廖榮榮,楊長(zhǎng)鎖. 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]杯狀細(xì)胞及腸道黏液屏障的功能研究[J]. 黃春蘭,曾悅. 國(guó)際消化病雜志. 2017(06)
[4]腸道微生物屏障功能與病原菌毒力作用[J]. 張嫻,張晟,何融冰,單怡,陳德昌. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2017(31)
[5]靜電紡絲制備改性聚乳酸納米纖維膜的研究[J]. 劉超. 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)與健康研究電子雜志. 2017(06)
[6]肝臟組織工程研究進(jìn)展[J]. 楊揚(yáng),王勵(lì). 器官移植. 2017(05)
[7]宿主與微生物菌群相互作用的表觀基因組調(diào)節(jié)研究進(jìn)展[J]. 王文娟,孫笑非,孫冬巖. 飼料研究. 2017(05)
[8]腸道類器官在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J]. 王楚,高建軍,華國(guó)強(qiáng). 中國(guó)科學(xué):生命科學(xué). 2017(02)
[9]細(xì)胞治療與組織工程方法再生涎腺的研究進(jìn)展[J]. 董嬌,黃桂林. 中國(guó)修復(fù)重建外科雜志. 2017(03)
[10]可用于功能性成分研究的Caco-2細(xì)胞中空纖維反應(yīng)器的構(gòu)建[J]. 徐冬冬,楚強(qiáng),楊蕓蕓,呂相敏,章燕珍,鄭曉冬. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2016(04)
博士論文
[1]IL-13在結(jié)直腸癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化中的作用及相關(guān)機(jī)制研究[D]. 曹慧.浙江大學(xué) 2015
[2]植物乳桿菌的黏附特性研究及其在益生菌干酪中的應(yīng)用[D]. 張莉.吉林大學(xué) 2013
[3]材料表面微米—納米雜合圖案的制備技術(shù)研究[D]. 劉鵬.復(fù)旦大學(xué) 2009
[4]腸易激綜合征腸粘膜屏障功能的研究[D]. 曾娟.山東大學(xué) 2008
本文編號(hào):3429683
【文章來(lái)源】:浙江工商大學(xué)浙江省
【文章頁(yè)數(shù)】:85 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
腸層和隱窩的組織學(xué)[3]
3有研究發(fā)現(xiàn),富含亮氨酸重復(fù)序列的G蛋白偶聯(lián)受體(LGR5)是腸道干細(xì)胞的標(biāo)志之一[10-12]。分離出的單個(gè)LGR5陽(yáng)性腸道干細(xì)胞Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路(LGR5+)埋入基質(zhì)凝膠(一種模擬細(xì)胞外基質(zhì)的物質(zhì))中,并被添加細(xì)胞因子的培養(yǎng)基覆蓋時(shí),可在基質(zhì)凝膠內(nèi)進(jìn)行無(wú)限增殖,同時(shí)保持遺傳穩(wěn)定性,進(jìn)而形成腸道類器官[13]。形成的腸道類器官整體呈3D結(jié)構(gòu),內(nèi)腔具有清晰的隱窩-絨毛結(jié)構(gòu),可保持管腔的極化,并可分化出所有的下游上皮細(xì)胞譜系。從腸道中分離出的隱窩也可產(chǎn)生類器官[14]。如圖1.2,直接分離出小鼠或人的腸道隱窩,將其嵌入基質(zhì)凝膠并在添加細(xì)胞因子的培養(yǎng)基中培養(yǎng)24-28h后形成球狀囊;培養(yǎng)至第5-7天時(shí),在中央管腔周圍形成出芽的隱窩狀結(jié)構(gòu),類似真實(shí)的腸道結(jié)構(gòu)[15]。圖1.2從鼠或人體活檢中提取的腸上皮細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程[14]Fig.1.2Thecultureprocessofintestinalepithelialcellsextractedfrommouseorhumanbiopsies[14]隨后,Spence等人報(bào)道了另一種形成腸道類器官的方法,即誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)可以逐步分化為最終的內(nèi)胚層、中腸或后腸球體來(lái)生成3D類器官[16]。在體外將iPSC直接分化為腸組織對(duì)于生成包含隱窩樣祖細(xì)胞位、絨毛樣結(jié)構(gòu)域和所有腸上皮細(xì)胞分化圖1.3從多能干細(xì)胞體外分化為腸組織的示意圖[17]Fig.1.3Schematicdiagramofintestinaltissuedifferentiationfrompluripotentstemcellsinvitro[17]類型的3D類器官是非常重要的[17]。該方法如圖1.3所示,首先培養(yǎng)iPSC直到它們達(dá)到
3有研究發(fā)現(xiàn),富含亮氨酸重復(fù)序列的G蛋白偶聯(lián)受體(LGR5)是腸道干細(xì)胞的標(biāo)志之一[10-12]。分離出的單個(gè)LGR5陽(yáng)性腸道干細(xì)胞Wnt/β-連環(huán)蛋白信號(hào)通路(LGR5+)埋入基質(zhì)凝膠(一種模擬細(xì)胞外基質(zhì)的物質(zhì))中,并被添加細(xì)胞因子的培養(yǎng)基覆蓋時(shí),可在基質(zhì)凝膠內(nèi)進(jìn)行無(wú)限增殖,同時(shí)保持遺傳穩(wěn)定性,進(jìn)而形成腸道類器官[13]。形成的腸道類器官整體呈3D結(jié)構(gòu),內(nèi)腔具有清晰的隱窩-絨毛結(jié)構(gòu),可保持管腔的極化,并可分化出所有的下游上皮細(xì)胞譜系。從腸道中分離出的隱窩也可產(chǎn)生類器官[14]。如圖1.2,直接分離出小鼠或人的腸道隱窩,將其嵌入基質(zhì)凝膠并在添加細(xì)胞因子的培養(yǎng)基中培養(yǎng)24-28h后形成球狀囊;培養(yǎng)至第5-7天時(shí),在中央管腔周圍形成出芽的隱窩狀結(jié)構(gòu),類似真實(shí)的腸道結(jié)構(gòu)[15]。圖1.2從鼠或人體活檢中提取的腸上皮細(xì)胞培養(yǎng)過(guò)程[14]Fig.1.2Thecultureprocessofintestinalepithelialcellsextractedfrommouseorhumanbiopsies[14]隨后,Spence等人報(bào)道了另一種形成腸道類器官的方法,即誘導(dǎo)多能干細(xì)胞(iPSC)可以逐步分化為最終的內(nèi)胚層、中腸或后腸球體來(lái)生成3D類器官[16]。在體外將iPSC直接分化為腸組織對(duì)于生成包含隱窩樣祖細(xì)胞位、絨毛樣結(jié)構(gòu)域和所有腸上皮細(xì)胞分化圖1.3從多能干細(xì)胞體外分化為腸組織的示意圖[17]Fig.1.3Schematicdiagramofintestinaltissuedifferentiationfrompluripotentstemcellsinvitro[17]類型的3D類器官是非常重要的[17]。該方法如圖1.3所示,首先培養(yǎng)iPSC直到它們達(dá)到
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]類器官技術(shù)在腫瘤研究中的應(yīng)用與展望[J]. 高堅(jiān)鈞,秦偉,王浩,鐘翔宇. 中國(guó)組織工程研究. 2019(07)
[2]腸道微生物對(duì)家禽腸道免疫功能的調(diào)節(jié)作用及其機(jī)制[J]. 朱麗慧,廖榮榮,楊長(zhǎng)鎖. 動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)報(bào). 2018(03)
[3]杯狀細(xì)胞及腸道黏液屏障的功能研究[J]. 黃春蘭,曾悅. 國(guó)際消化病雜志. 2017(06)
[4]腸道微生物屏障功能與病原菌毒力作用[J]. 張嫻,張晟,何融冰,單怡,陳德昌. 現(xiàn)代生物醫(yī)學(xué)進(jìn)展. 2017(31)
[5]靜電紡絲制備改性聚乳酸納米纖維膜的研究[J]. 劉超. 現(xiàn)代醫(yī)學(xué)與健康研究電子雜志. 2017(06)
[6]肝臟組織工程研究進(jìn)展[J]. 楊揚(yáng),王勵(lì). 器官移植. 2017(05)
[7]宿主與微生物菌群相互作用的表觀基因組調(diào)節(jié)研究進(jìn)展[J]. 王文娟,孫笑非,孫冬巖. 飼料研究. 2017(05)
[8]腸道類器官在精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J]. 王楚,高建軍,華國(guó)強(qiáng). 中國(guó)科學(xué):生命科學(xué). 2017(02)
[9]細(xì)胞治療與組織工程方法再生涎腺的研究進(jìn)展[J]. 董嬌,黃桂林. 中國(guó)修復(fù)重建外科雜志. 2017(03)
[10]可用于功能性成分研究的Caco-2細(xì)胞中空纖維反應(yīng)器的構(gòu)建[J]. 徐冬冬,楚強(qiáng),楊蕓蕓,呂相敏,章燕珍,鄭曉冬. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版). 2016(04)
博士論文
[1]IL-13在結(jié)直腸癌細(xì)胞上皮間質(zhì)轉(zhuǎn)化中的作用及相關(guān)機(jī)制研究[D]. 曹慧.浙江大學(xué) 2015
[2]植物乳桿菌的黏附特性研究及其在益生菌干酪中的應(yīng)用[D]. 張莉.吉林大學(xué) 2013
[3]材料表面微米—納米雜合圖案的制備技術(shù)研究[D]. 劉鵬.復(fù)旦大學(xué) 2009
[4]腸易激綜合征腸粘膜屏障功能的研究[D]. 曾娟.山東大學(xué) 2008
本文編號(hào):3429683
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