本文關(guān)鍵詞：優(yōu)化遞送FGF2促進關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)的基礎(chǔ)研究

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【摘要】：關(guān)節(jié)軟骨無血供,發(fā)生損傷時難以修復(fù),是臨床醫(yī)學(xué)面臨的一個巨大的挑戰(zhàn),也是再生醫(yī)學(xué)研究的熱點。多種生長因子與關(guān)節(jié)軟骨的形成和再生有關(guān),被廣泛用于關(guān)節(jié)軟骨損傷修復(fù)研究。我們前期研究發(fā)現(xiàn),時空遞送成纖維細胞生長因子2(FGF2)可促進軟骨損傷的修復(fù)。但FGF2在軟骨修復(fù)中的應(yīng)用仍存在作用機制不明確、組織或細胞的靶向性以及與其它生長因子合理的聯(lián)合應(yīng)用等問題。解決以上問題可為FGF2在關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)的合理應(yīng)用提供新的思路和依據(jù),也有助于對關(guān)節(jié)軟骨損傷修復(fù)機制的理解。本文深入研究了FGF2在關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中的分子水平作用機制,考察了相關(guān)生長因子在關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中的作用；分析了FGF2在關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中的組織或細胞靶向選擇性,為優(yōu)化FGF2的遞送提供了依據(jù)；研究了IGF1在關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中的作用,為其與FGF2在軟骨修復(fù)中的聯(lián)合應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果或結(jié)論如下：1.軟骨層／軟骨細胞不是FGF2作用的有效靶位置。FGF2直接作用于軟骨層或軟骨細胞,可加速軟骨細胞外基質(zhì)的降解、抑制修復(fù)相關(guān)內(nèi)源性生長因子的表達,并可引起軟骨細胞纖維化,但不利于關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)。2.FGF2可有效調(diào)節(jié)軟骨下骨促進軟骨形成。FGF2可以上調(diào)軟骨下骨中BMP2和4等內(nèi)源性生長因子的表達,進而上調(diào)軟骨形成早期的關(guān)鍵轉(zhuǎn)錄因子SOX9的表達,從而調(diào)節(jié)軟骨下骨促進關(guān)節(jié)軟骨形成。3.軟骨下骨在關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中具有重要的作用。發(fā)現(xiàn)BMP信號途徑抑制因子BMP3加劇了軟骨下骨的破壞程度,進而影響了全層關(guān)節(jié)軟骨損傷的修復(fù)；確證了軟骨下骨及BMP信號途徑在關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中具有重要的作用。BMP3還可增加軟骨細胞外基質(zhì)的降解,干擾軟骨細胞的生存,抑制淺層關(guān)節(jié)軟骨損傷的修復(fù)。4.IGF1作用于軟骨層/軟骨細胞有利于關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)。IGF1作用于軟骨層或軟骨細胞,可在關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)早期保護軟骨層細胞,防止細胞外基質(zhì)的降解,從而改善新生軟骨與原有軟骨間的整合性,促進關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)。綜上所述,本文探討了FGF2, BMP3, IGF1對關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)的作用及機制,發(fā)現(xiàn)：軟骨下骨在關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中具有重要作用；FGF2選擇性作用于軟骨下骨可調(diào)控其BMP信號途徑,促進關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)；IGF1作用于關(guān)節(jié)軟骨層/軟骨細胞有利于新生軟骨整合,促進關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)。本研究豐富了生長因子對關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)作用機制的認識,為FGF2在關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中的優(yōu)化遞送奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：關(guān)節(jié)軟骨修復(fù) 成纖維細胞生長因子2(FGF2) 軟骨下骨 骨形態(tài)發(fā)生蛋白(BMP)信號途徑 胰島素樣生長因子(IGF1)
【學(xué)位授予單位】：北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R687;R318.08
【目錄】：

• 摘要8-9
• Abstract9-11
• 第一章 緒論11-39
• 1.1 關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)相關(guān)的結(jié)構(gòu)與細胞11-17
• 1.1.1 關(guān)節(jié)軟骨11-13
• 1.1.2 軟骨下骨13-14
• 1.1.3 軟骨細胞14-15
• 1.1.4 間充質(zhì)干細胞15-17
• 1.2 軟骨損傷的分類與治療17-18
• 1.2.1 軟骨損傷的分類17-18
• 1.2.2 軟骨損傷的治療18
• 1.3 關(guān)節(jié)軟骨形成和再生相關(guān)的生長因子18-26
• 1.3.1 成纖維細胞生長因子19-20
• 1.3.2 骨形態(tài)發(fā)生蛋白20-22
• 1.3.3 轉(zhuǎn)化生長因子β22-23
• 1.3.4 胰島素樣生長因子123-24
• 1.3.5 血管內(nèi)皮生長因子24-26
• 1.4 課題的提出26-27
• 參考文獻27-39
• 第二章 FGF2在淺層軟骨損傷修復(fù)中的作用39-58
• 2.1 前言39-40
• 2.2 試劑與儀器40-41
• 2.2.1 試劑40
• 2.2.2 儀器和設(shè)備40-41
• 2.3 實驗方法41-49
• 2.3.1 負載FGF2的膠原膜的制備41
• 2.3.2 實驗動物及分組41
• 2.3.3 手術(shù)過程及取材41-42
• 2.3.4 組織切片染色42
• 2.3.5 組織學(xué)評分42-44
• 2.3.6 軟骨細胞的分離與培養(yǎng)44-45
• 2.3.7 軟骨細胞基因表達的檢測45-49
• 2.4 結(jié)果49-54
• 2.4.1 組織樣本的觀察及評價49-50
• 2.4.2 軟骨細胞的增殖與形態(tài)50-51
• 2.4.3 軟骨細胞mRNA表達的變化51-54
• 2.5 討論54
• 2.6 本章小結(jié)54-55
• 參考文獻55-58
• 第三章 FGF2在全層軟骨損傷修復(fù)中的作用58-84
• 3.1 前言58-59
• 3.2 試劑與儀器59-60
• 3.2.1 試劑59-60
• 3.2.2 儀器和設(shè)備60
• 3.3 實驗方法60-66
• 3.3.1 負載FGF2的膠原/羥基磷灰石復(fù)合材料的制備60
• 3.3.2 實驗動物及分組60-61
• 3.3.3 手術(shù)過程及取材61
• 3.3.4 BMSCs的分離與培養(yǎng)61
• 3.3.5 BMSCs增殖、形態(tài)及分化的檢測61-62
• 3.3.6 組織樣本及BMSCs基因表達的檢測62-66
• 3.4 結(jié)果66-77
• 3.4.1 軟骨層中mRNA的表達66-68
• 3.4.2 軟骨下骨板中mRNA的表達68-70
• 3.4.3 關(guān)節(jié)下松質(zhì)骨中mRNA的表達70-72
• 3.4.4 BMSCs增殖、形態(tài)與分化的檢測72-75
• 3.4.5 BMSCs中mRNA的表達75-77
• 3.5 討論77-80
• 3.5.1 FGF2對軟骨層的作用77
• 3.5.2 FGF2對軟骨下骨的作用77-78
• 3.5.3 FGF2對BMSCs的影響78-79
• 3.5.4 FGF2在軟骨損傷修復(fù)中的機制79-80
• 3.6 本章小結(jié)80
• 參考文獻80-84
• 第四章 BMP3在關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中的作用84-104
• 4.1 前言84-85
• 4.2 試劑與儀器85-86
• 4.2.1 試劑85-86
• 4.2.2 儀器和設(shè)備86
• 4.3 實驗方法86-93
• 4.3.1 負載BMP3的膠原膜及膠原/羥基磷灰石復(fù)合材料的制備86-87
• 4.3.2 實驗動物及分組87
• 4.3.3 手術(shù)過程及取材87-88
• 4.3.4 組織切片染色88
• 4.3.5 組織學(xué)評分88-90
• 4.3.6 軟骨細胞與BMSCs的提取與培養(yǎng)90
• 4.3.7 軟骨細胞與BMSCs的增殖及分化檢測90-91
• 4.3.8 軟骨細胞與BMSCs基因表達的檢測91-93
• 4.4 結(jié)果93-100
• 4.4.1 BMP3對淺層軟骨損傷修復(fù)的作用93-94
• 4.4.2 BMP3對全層軟骨損傷修復(fù)的作用94-96
• 4.4.3 BMP3對離體軟骨細胞的作用96-98
• 4.4.4 BMP3對離體BMSCs的作用98-100
• 4.5 討論100-101
• 4.5.1 BMP3在淺層軟骨損傷修復(fù)中的機制100
• 4.5.2 BMP3在全層軟骨損傷修復(fù)中的機制100-101
• 4.6 本章小結(jié)101
• 參考文獻101-104
• 第五章 IGFI在關(guān)節(jié)軟骨修復(fù)中的作用104-121
• 5.1 前言104-105
• 5.2 試劑與儀器105-106
• 5.2.1 試劑105
• 5.2.2 儀器和設(shè)備105-106
• 5.3 實驗方法106-110
• 5.3.1 負載IGF1的膠原/羥基磷灰石復(fù)合材料的制備106
• 5.3.2 實驗動物及分組106
• 5.3.3 手術(shù)過程及取材106-107
• 5.3.4 組織切片染色107
• 5.3.5 組織學(xué)評分107-110
• 5.3.6 組織樣本基因表達的檢測110
• 5.4 實驗結(jié)果110-116
• 5.4.1 組織樣本的大體觀察110-111
• 5.4.2 術(shù)后1周IGF1對缺損周邊軟骨的保護作用111-112
• 5.4.3 IGF1對缺損周邊軟骨層及軟骨下骨中mRNA表達的影響112-113
• 5.4.4 IGF1有利于新生組織的整合113-114
• 5.4.5 IGF1促進早期的軟骨分化114-115
• 5.4.6 IGF1促進關(guān)節(jié)軟骨的修復(fù)115-116
• 5.5 討論116-117
• 5.6 本章小結(jié)117
• 參考文獻117-121
• 全文總結(jié)121-122
• 發(fā)表論文情況122-123
• 致謝123

，

本文編號：1010714