發(fā)布時間：2018-04-17 19:32

  本文選題：拉力 + 間充質干細胞��； 參考：《浙江大學》2017年碩士論文

【摘要】：為了探究拉力對間充質干細胞(MSCs)的生物學影響,成功開發(fā)了一種新型動靜態(tài)細胞拉力加載系統(tǒng)以實現(xiàn)在同一個裝置上對靜態(tài)拉力和基于音頻的微拉變頻動態(tài)拉力作用方式的體外模擬。結果顯示,動態(tài)和靜態(tài)拉力作用后,細胞形態(tài)沒有發(fā)生顯著性變化,但是細胞內(nèi)形成了更多的應力纖維,貫穿整個細胞且沿細胞長軸排列。在成骨誘導條件下,動態(tài)拉力上調(diào)Runx2、Ocn的表達,促進生成礦化結節(jié),但是靜態(tài)拉力對成骨分化卻沒有產(chǎn)生顯著性影響。通過RNA-Seq技術對未刺激,靜態(tài)拉力和動態(tài)拉力刺激后的間充質干細胞進行基因表達譜的分析發(fā)現(xiàn),與對照組相比,動態(tài)拉力組和靜態(tài)拉力組的基因表達情況更相似。通過分析動態(tài)拉力組與對照組的差異表達基因篩選出16個參與骨發(fā)育和成骨分化相關的基因并用Q-PCR驗證,進一步證明了動態(tài)拉力促進MSCs成骨分化。與靜態(tài)拉力相比,動態(tài)拉力對間充質干細胞的粘附、遷移以及自噬等方面產(chǎn)生了更顯著的生物學影響。此外,動態(tài)拉力產(chǎn)生的生物學效應可能受黏著斑、ECM受體相互作用以及PI3K-Akt和TGF-beta信號通路調(diào)控。本研究期望通過揭示動靜態(tài)拉力對MSCs成骨再生的力學生物學效應,為骨組織工程修復與再生的生物力學調(diào)控提供新的理論依據(jù)。
[Abstract]:To explore the biological effects of tension on mesenchymal stem cells (MSCs),A new dynamic and static cell tension loading system was successfully developed to simulate in vitro the static tension and the dynamic tension mode based on audio frequency conversion in the same device.The results showed that there was no significant change in cell morphology after dynamic and static tension but more stress fibers were formed throughout the cell and arranged along the long axis of the cell.Under the condition of osteogenic induction, dynamic tensile force up-regulated the expression of Runx2Con Ocn and promoted the formation of mineralized nodules, but static tension had no significant effect on osteogenic differentiation.The gene expression profiles of mesenchymal stem cells stimulated by unstimulated, static and dynamic tension were analyzed by RNA-Seq technique. It was found that the gene expression in dynamic tension group and static tension group was more similar than that in control group.Sixteen genes related to bone development and osteogenic differentiation were screened by analyzing the differentially expressed genes between dynamic tension group and control group and verified by Q-PCR. It was further proved that dynamic tension could promote osteogenic differentiation of MSCs.Compared with static tension, dynamic tension has more significant biological effects on the adhesion, migration and autophagy of mesenchymal stem cells.In addition, the biological effects of dynamic tension may be regulated by the interaction of ECM receptors and the PI3K-Akt and TGF-beta signaling pathways.The aim of this study is to provide a new theoretical basis for biomechanical regulation of bone tissue engineering repair and regeneration by revealing the biomechanical effects of dynamic and static tension on MSCs osteogenesis regeneration.
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R68;R318.01

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