本文關(guān)鍵詞：非肽類活性生物大分子對細(xì)胞行為的影響

  更多相關(guān)文章： 核酸適配體 特異性粘附 磺化殼聚糖 干細(xì)胞分化

【摘要】：非肽類活性生物大分子具有許多生物活性和生物功能，如傳遞遺傳信息、控制胚胎分化、促進(jìn)生長發(fā)育等。非肽類活性生物大分子分為核酸與多糖兩類。其中，核酸主要包括DNA、RNA和核酸適配體(Aptamer, APT)。DNA、RNA可以通過基因轉(zhuǎn)染的方式導(dǎo)入細(xì)胞內(nèi)，從而通過其表達(dá)調(diào)控細(xì)胞行為；APT是一種核酸形式的抗體，它可以與具有納米尺度的材料結(jié)合，通過對目的細(xì)胞的特異性識別結(jié)合作用，標(biāo)記或者富集癌細(xì)胞，應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。另一種非肽類活性生物大分子多糖同樣具有許多生物學(xué)功能，它們參與了細(xì)胞間的識別和細(xì)胞與生物分子間的識別，尤其是磺化多糖可以調(diào)節(jié)各種生長因子和細(xì)胞因子的活性，進(jìn)而調(diào)控干細(xì)胞的分化。研究表明磺化多糖中的肝素可以很好的調(diào)控胚胎干細(xì)胞的全能性和定向分化，但是肝素結(jié)構(gòu)復(fù)雜，來源不同的肝素其生物活性也不同；而利用結(jié)構(gòu)簡單的殼聚糖通過磺化后可制備結(jié)構(gòu)單一且具有類肝素作用的磺化殼聚糖，這種磺化殼聚糖同樣可以調(diào)控細(xì)胞行為，及促進(jìn)干細(xì)胞的分化。 正是由于非肽類活性生物大分子所具有的優(yōu)點，我們選定APT和磺化殼聚糖用于研究生物大分子對細(xì)胞行為影響，以此來研究癌細(xì)胞富集以及干細(xì)胞分化，為早期癌癥檢測以及干細(xì)胞在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用做一些基礎(chǔ)研究。我們的研究主要分為兩部分：血液中的癌細(xì)胞在核酸適配體修飾表面上的特異性粘附，磺化殼聚糖對胚胎干細(xì)胞定向分化的影響。 1，為了實現(xiàn)在血清環(huán)境中人體外周血癌細(xì)胞(CTC細(xì)胞)的特異性捕捉富集，我們在表面粗糙度遞增的金納米粒子聚集體（GNPL）表面上引入具有排蛋白效果的聚甲基丙烯酸寡聚乙二醇酯（POEGMA）作為間隔臂，然后在POEGMA的末端羥基上修飾能與特定癌細(xì)胞特異性結(jié)合的核酸適體TD05，制備出功能化GNPL-POEGMA-APT表面，并考察癌細(xì)胞混合液中目的癌細(xì)胞——Ramos細(xì)胞在其表面上的特異性識別粘附效果。從實驗結(jié)果中發(fā)現(xiàn)，在血清存在的復(fù)雜環(huán)境中，目的癌細(xì)胞Ramos細(xì)胞在GNPL-POEGMA-APT表面上具有較好的特異性識別結(jié)合能力，且這種能力隨著表面粗糙度的增加而增加，GNPL3-POEGA-APT表面粘附的Ramos細(xì)胞密度能達(dá)到CEM的6.6倍。同時研究發(fā)現(xiàn)GNPL-POEGMA-APT表面粘附的癌細(xì)胞保持較好的細(xì)胞活性，而且GNPL-POEGMA-APT表面對目的癌細(xì)胞具有較好的特異性識別粘附效率；同時降低溫度至4℃，我們研究發(fā)現(xiàn)目的癌細(xì)胞在GNPL-POEGMA-APT表面上的特異性識別粘附效率大幅增加。我們的研究表明這種功能化的GNPL表面在癌癥早期診斷、癌細(xì)胞的分離與富集裝置的制備等領(lǐng)域有著潛在應(yīng)用前景。 2，特定結(jié)構(gòu)的肝素可以控制胚胎干細(xì)胞的神經(jīng)分化，但是肝素的磺化結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且不能人為控制。而肝素類似物—磺化殼聚糖可以簡單的通過化學(xué)修飾來調(diào)控其磺化位點以及磺化度，且定位磺化殼聚糖可特異性吸附蛋白質(zhì)。為驗證磺化殼聚糖是否具有肝素的作用，我們對其進(jìn)行了小鼠胚胎干細(xì)胞（mES）分化影響的研究。我們通過實驗研究發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)液中添加的不同位點的磺化殼聚糖有利于胚胎干細(xì)胞的神經(jīng)分化，尤其是6S磺化殼聚糖具有肝素相似的效果。但是此研究使用的是正常的可細(xì)胞內(nèi)生物合成肝素的mES，為更好的確定磺化殼聚糖對mES分化的影響，我們在實驗過程中添加氯酸鈉，抑制mES正常合成肝素，通過實驗發(fā)現(xiàn)，外加的不同磺化位點的磺化殼聚糖對mES的神經(jīng)分化有影響，其中6S最有利于胚胎干細(xì)胞的神經(jīng)分化，且其效果與肝素相似；而且磺化度為0.83~0.81時，，6S更有利于胚胎干細(xì)胞的分化。我們的研究表明磺化殼聚糖有利于胚胎干細(xì)胞的定性分化，可應(yīng)用于胚胎干細(xì)胞的分化與生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域。 我們的研究表明通過非肽類活性生物大分子對細(xì)胞的行為調(diào)控，可以實現(xiàn)血液癌細(xì)胞的特異性粘附、小鼠胚胎干細(xì)胞的定向分化：特定的癌細(xì)胞可以特異性粘附在核酸適配體功能化的微納米表面上；特定磺化度的6S可以促進(jìn)胚胎干細(xì)胞的神經(jīng)分化。雖然我們只是做了兩方面的研究，但是非肽類活性生物大分子無疑在癌細(xì)胞富集、癌癥診斷、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域具有巨大的應(yīng)用前景。
【關(guān)鍵詞】：核酸適配體 特異性粘附 磺化殼聚糖 干細(xì)胞分化
【學(xué)位授予單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：R3416
【目錄】：

• 中文摘要4-6
• Abstract6-12
• 第一章 緒論12-30
• 1.1 活性生物大分子12-13
• 1.2 核酸對細(xì)胞行為的影響13-21
• 1.2.1 DNA 與 RNA13-16
• 1.2.1.1 基因轉(zhuǎn)染13-15
• 1.2.1.2 DNA、RNA 通過基因轉(zhuǎn)染方式對細(xì)胞行為的影響15-16
• 1.2.2 核酸適配體16-21
• 1.2.2.1 核酸適配體簡介16-17
• 1.2.2.2 核酸適體的優(yōu)勢17-18
• 1.2.2.3 核酸適配體修飾物對細(xì)胞行為的影響18-21
• 1.3 多糖對細(xì)胞行為的影響21-27
• 1.3.1 粘多糖對細(xì)胞行為的影響22-25
• 1.3.2 殼聚糖及其衍生物對細(xì)胞行為的影響25-27
• 1.4 課題提出27-30
• 1.4.1 研究目的及意義27-28
• 1.4.2 研究內(nèi)容及研究方案28-30
• 第二章 癌細(xì)胞在改性金納米粒子聚集體表面上的特異性粘附30-52
• 2.1 引言30-31
• 2.2 實驗部分31-39
• 2.2.1 材料及試劑31-33
• 2.2.2 溶液配制33-34
• 2.2.3 金納米粒子聚集體的制備34
• 2.2.4 POEGMA-APT 修飾表面34-35
• 2.2.5 材料表征35-37
• 2.2.5.1 水接觸角測試35-36
• 2.2.5.2 表面元素分析36
• 2.2.5.3 厚度測量36-37
• 2.2.6 細(xì)胞培養(yǎng)以及細(xì)胞粘附實驗37-39
• 2.2.6.1 細(xì)胞培養(yǎng)37
• 2.2.6.2 細(xì)胞特異性粘附實驗37-38
• 2.2.6.3 表面粘附細(xì)胞密度的分析38
• 2.2.6.4 細(xì)胞活性實驗38-39
• 2.3 結(jié)果與討論39-50
• 2.3.1 材料表征39-41
• 2.3.1.1 元素分析39-40
• 2.3.1.2 材料的浸潤性40-41
• 2.3.2 細(xì)胞在功能化表面的特異性粘附41-50
• 2.3.2.1 癌細(xì)胞在 GNPL-APT 表面的特異性粘附41
• 2.3.2.2 癌細(xì)胞在 GNPL-POEGMA-APT 表面上的特異性粘附41-46
• 2.3.2.3 癌細(xì)胞在改性表面上特異性粘附效率的研究46-48
• 2.3.2.4 細(xì)胞活性48-49
• 2.3.2.5 溫度對癌細(xì)胞在改性表面上的特異性粘附的影響49-50
• 2.4 本章小結(jié)50-52
• 第三章 磺化殼聚糖對胚胎干細(xì)胞神經(jīng)分化的影響52-74
• 3.1 引言52-53
• 3.2 實驗部分53-65
• 3.2.1 材料與試劑53-55
• 3.2.2 培養(yǎng)液和溶液配制55-56
• 3.2.3 實驗儀器56-57
• 3.2.4 磺化殼聚糖的合成57-60
• 3.2.4.1 不同磺化位點的磺化殼聚糖的合成57-59
• 3.2.4.2 制備不同磺化度的 6S59-60
• 3.2.5 磺化殼聚糖的測試與表征60
• 3.2.5.1 紅外光譜60
• 3.2.5.2 元素分析60
• 3.2.6 胚胎干細(xì)胞分化實驗60-62
• 3.2.6.1 胚胎干細(xì)胞60-61
• 3.2.6.2 胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)61-62
• 3.2.6.3 磺化殼聚糖對小鼠胚胎干細(xì)胞的分化實驗62
• 3.2.7 免疫熒光染色62-63
• 3.2.8 聚合酶鏈?zhǔn)椒磻?yīng)63-65
• 3.2.8.1 半定量 PCR 實驗63-64
• 3.2.8.2 熒光定量 PCR64-65
• 3.3 結(jié)果與討論65-73
• 3.3.1 磺化殼聚糖的結(jié)構(gòu)表征65-67
• 3.3.2 不同定位的磺化殼聚糖對干細(xì)胞神經(jīng)分化的影響67-68
• 3.3.3 磺化殼聚糖對干細(xì)胞神經(jīng)分化的影響68-73
• 3.3.3.1 氯酸鈉對小鼠胚胎干細(xì)胞的影響69-70
• 3.3.3.2 不同磺化位點的磺化殼聚糖對干細(xì)胞神經(jīng)分化的影響70-71
• 3.3.3.3 6S 的磺化度對干細(xì)胞神經(jīng)分化的影響71-73
• 3.4 結(jié)論73-74
• 第四章 結(jié)論74-76
• 參考文獻(xiàn)76-91
• 碩士論文工作期間科研成果91-92
• 致謝92-93

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 李妹云;;V型環(huán)氧基質(zhì)對體內(nèi)外上皮細(xì)胞行為的影響[J];國際生物醫(yī)學(xué)工程雜志;1989年01期

2 李方元;馬淑琴;;人參胚胎學(xué)研究(Ⅱ)——受精作用中的細(xì)胞行為[J];人參研究;1990年02期

3 韋曉蘭,莫志宏,高小麗,林盤園,王雪梅;HepG2肝癌細(xì)胞行為的PCC實時檢測研究[J];醫(yī)療衛(wèi)生裝備;2005年06期

4 錢捚,張兆鋒,沈尊理,侯明鐘;凍干脫鈣骨表面納米結(jié)構(gòu)對細(xì)胞行為的影響[J];中國矯形外科雜志;2005年12期

5 王衛(wèi)東,陳正堂,王志新;基因電路研究進(jìn)展[J];中國腫瘤生物治療雜志;2005年01期

6 蔣清安;何國祥;;內(nèi)源性電場及其生物學(xué)效應(yīng)探討[J];中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志;2006年02期

7 孟潔;朱廣瑾;許海燕;;納米拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的構(gòu)建以及對細(xì)胞行為的影響[J];生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)雜志;2007年03期

8 劉繼春;葉曉健;;細(xì)胞響應(yīng)納米結(jié)構(gòu)表面特性的行為和機(jī)制[J];醫(yī)學(xué)綜述;2011年21期

9 應(yīng)曉優(yōu),王莉,段重高,鄭磊;采用數(shù)字圖象處理技術(shù)的微循環(huán)血細(xì)胞行為定量分析方法[J];中國病理生理雜志;1990年04期

10 齊曉謹(jǐn);孟潔;孔樺;吳曉春;許海燕;;表面微納米溝槽結(jié)構(gòu)對成纖維細(xì)胞黏附和骨架重排的促進(jìn)作用[J];中國生物醫(yī)學(xué)工程學(xué)報;2009年06期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王興;;手性聚合物刷表面的細(xì)胞行為差異[A];中國化學(xué)會第28屆學(xué)術(shù)年會第15分會場摘要集[C];2012年

2 張禹清;張翠英;吳志紅;王冰;李越中;;耐鹽粘球菌的細(xì)胞行為突變遺傳分析[A];中國的遺傳學(xué)研究——中國遺傳學(xué)會第七次代表大會暨學(xué)術(shù)討論會論文摘要匯編[C];2003年

3 王繼英;彭磊文;趙欣;饒青;邢海燕;唐克晶;田征;王燕忠;許發(fā)美;懷磊;王敏;王建祥;;GTP結(jié)合蛋白Rac1在白血病細(xì)胞行為中的作用[A];第12屆全國實驗血液學(xué)會議論文摘要[C];2009年

4 田仁來;陳俊英;冷永祥;黃楠;;Ti-O薄膜表面形貌對人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞行為的影響[A];2004年中國材料研討會論文摘要集[C];2004年

5 陳俊英;葛勝男;冷永祥;楊蘋;王進(jìn);萬國江;孫鴻;趙安莎;黃楠;;鈦氧比對Ti-O薄膜表面人臍靜脈血管內(nèi)皮細(xì)胞行為的影響[A];2004年中國材料研討會論文摘要集[C];2004年

6 李林輝;高長有;;溫敏聚合物表面梯度的制備及對細(xì)胞行為的影響[A];2007年全國高分子學(xué)術(shù)論文報告會論文摘要集（下冊）[C];2007年

7 陳詠梅;劉振齊;董坤;李振;魏釗;劉健康;晈田┤

本文編號：960673