本文選題：納米纖維多孔微球 + 牙髓干細胞　； 參考：《第四軍醫(yī)大學》2015年博士論文

【摘要】：齲病、牙髓病是人類常見的口腔疾病,發(fā)病率高,危害大。目前的治療方法主要是徹底去除病變組織,嚴密消毒,利用銀汞、復合樹脂、牙膠等合成的牙科材料充填組織缺損處,達到修復病變組織的目的。然而,此類材料只能充填缺損,恢復一定的牙齒形貌,并不完全具備牙髓牙本質(zhì)組織的生理功能,往往造成牙齒活性降低甚至喪失、變色、脆性增加;長此以往,患者的咀嚼與消化功能也會受到影響,甚至影響心理發(fā)展和社交活動。組織工程技術(shù)的出現(xiàn)為牙本質(zhì)牙髓組織修復提供了新的契機,通過種子細胞、生長因子和支架材料的聯(lián)合應用,有望再生具有功能的牙髓牙本質(zhì)組織。支架材料在組織工程再生中起著關(guān)鍵的作用,不僅是種子細胞的載體,還是種子細胞的生存微環(huán)境,為目標組織的形成構(gòu)建平臺。對于再生僅通過狹小根尖孔與外界相通的牙髓牙本質(zhì)復合體來說,支架材料的設(shè)計與選擇顯得尤為重要。理想的支架材料首先應該能夠?qū)⒓毎斔椭敛灰?guī)則的、微小的組織缺損處,并且應當能夠為細胞生長、黏附提供良好微環(huán)境,引導細胞分化形成新生組織。在前期研究中我們應用相分離技術(shù)構(gòu)建出具有多孔結(jié)構(gòu)和良好機械性能的納米左旋聚乳酸(nf-plla)支架材料,已成功證實了其促進牙髓干細胞向成牙本質(zhì)細胞分化的作用�；诳谇慌R床的應用目標,可注射式材料更復合臨床應用的需求,因此我們研發(fā)了星狀聚乳酸高分子共聚物,并以此為原材料合成了可注射式納米纖維多孔微球支架材料(nf-sms),在本研究中我們將人牙髓干細胞(hdpscs)接種于nf-sms支架材料上,檢測nf-sms對hdpscs向成牙本質(zhì)細胞分化的作用;并進一步嘗試將nf-plla與nf-sms聯(lián)合應用,復合hdpscs構(gòu)建實驗性牙髓牙本質(zhì)復合體;此外,我們還為hdpscs三維培養(yǎng)自制了低氧裝置,檢測了低氧預處理對nf-sms上的hdpscs成血管能力的影響,在裸大鼠磨牙牙髓原位修復模型中獲得了有一定形態(tài)和功能的牙本質(zhì)牙髓樣組織,為進一步摸索nf-sms在牙髓牙本質(zhì)再生的臨床應用潛能,提供了有意義的研究基礎(chǔ)。所取得的研究成果如下:1.nf-sms促進hdpscs向成牙本質(zhì)細胞分化和礦化的實驗研究本實驗通過測試hdpscs在nf-sms微環(huán)境中的黏附、增殖、分化,摸索應用nf-sms的恰當接種比例,檢測hdpscs在nf-sms上向成牙本質(zhì)細胞分化的能力。實驗結(jié)果表明:hdpscs在nf-sms微環(huán)境中生長良好,較s-ms和nf-ms環(huán)境增殖快,礦化能力強,堿性磷酸酶(alp)活性、新生組織鈣含量以及牙本質(zhì)礦化相關(guān)基因表達明顯上調(diào),免疫缺陷鼠皮下注射結(jié)果顯示了礦化組織形成,且牙本質(zhì)涎磷蛋白(dspp)表達陽性,進一步證明了nf-sms促進hdpscs向成牙本質(zhì)細胞分化的作用,提示nf-sms具有牙本質(zhì)牙髓組織工程臨床應用的前景。2.實驗性人工牙髓牙本質(zhì)復合體的研究本實驗通過nf-plla支架材料接種細胞誘導礦化或者負載bmp-7緩釋微球,嘗試構(gòu)建牙本質(zhì)樣組織,模擬牙髓再生的外周環(huán)境,進而誘導接種于nf-sms上的hdpscs分化形成牙髓,最終二者聯(lián)合形成實驗性牙髓牙本質(zhì)復合體。實驗結(jié)果表明:單獨的牙本質(zhì)樣結(jié)構(gòu)可以通過細胞接種nf-plla支架或者負載bmp-7緩釋微球獲得,hdpscs在nf-sms上復合后皮下注射獲得血管生長豐富的組織,具有形成牙髓樣結(jié)構(gòu)的潛質(zhì),但二者機械結(jié)合并未獲得具有生物活性的牙髓牙本質(zhì)樣結(jié)構(gòu),提示我們需要進一步探索構(gòu)建牙髓樣組織的微環(huán)境。3.低氧預處理與nf-sms聯(lián)合應用于牙髓組織工程的實驗研究本實驗建立了一套細胞三維培養(yǎng)的低氧處理裝置,通過比較不同結(jié)構(gòu)的微球支架材料對低氧環(huán)境的敏感性,篩選促進hdpscs上調(diào)表達血管生長因子(vegf)的材料與表達VEGF的模式,通過檢測自制低氧裝置與市售低氧倉的細胞反應,確定低氧作用的效果;在篩選出的微球材料中進一步觀察低氧誘導因子(HIF-1)和VEGF的表達關(guān)系與時間表達模式,篩選低氧預處理的條件,再通過皮下注射模型、皮下移植牙模型和裸大鼠原位牙髓再生模型進一步求證低氧預處理促進hDPSCs在NF-SMS微環(huán)境中形成牙髓樣組織的可能性。實驗結(jié)果顯示:與納米無孔微球、實體光滑微球相比,納米多孔微球上接種的細胞對低氧敏感性高,hDPSCs在低氧環(huán)境下于NF-SMS上表達HIF-1和VEGF,時間早,增幅大,持續(xù)數(shù)日,NF-SMS是理想的低氧預處理細胞載體;皮下注射低氧預處理后的hDPSCs與NF-SMS混合物,可以看到低氧預處理組比常氧預處理組新生血管更豐富;皮下移植牙模型顯示,牙髓腔內(nèi)新生組織血管豐富,并且在牙本質(zhì)內(nèi)壁檢測到DSPP表達;裸大鼠原位牙髓修復模型顯示NF-SMS可以深入根管并降解,為新生組織讓出了空間,新生組織血管豐富,在根管壁有DSPP表達。這些結(jié)果提示低氧預處理能夠促進hDPSCs在NF-SMS微環(huán)境中分化新生牙髓樣組織。
[Abstract]:In this study , we used phase separation technology to construct nano - L - poly lactic acid ( nf - sm ) scaffold material with porous structure and good mechanical properties . In this experiment , the effects of hypoxia preconditioning and nf - sms on the differentiation of odontoblasts were studied . The results suggest that hypoxic preconditioning can promote the differentiation of hDPSCs in NF - SMS microenvironment .

【學位授予單位】：第四軍醫(yī)大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：R783.1

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本文編號：1760810