本文關(guān)鍵詞： 骨髓間充質(zhì)干細胞 聚羥基脂肪酸酯 細胞界面行為 成骨分化 microRNA　出處：《清華大學(xué)》2013年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：生物材料與細胞之間的相互作用研究是組織工程研究中的重點之一。作為支持種子細胞生長、分化進而重建組織的支架，生物材料的物理和化學(xué)性質(zhì)對細胞界面行為有著至關(guān)重要的影響。本論文對表面具有10μm微槽結(jié)構(gòu)的界面行為誘導(dǎo)作用進行了深入研究，并對microRNA在其中的調(diào)控作用進行了初步探討。 PHBHHx膜上的微米級凹槽結(jié)構(gòu)能夠影響大鼠骨髓間充質(zhì)干細胞的細胞界面行為。在具有微槽結(jié)構(gòu)的PHBHHx膜上，MSCs沿著槽的方向排列生長，表現(xiàn)為狹長的纖維行形狀，黏著斑較多，微絲分布在細胞周邊；在PHBHHx平膜上，MSCs無序排列生長，表現(xiàn)為較為伸展的扁平形形狀，黏著斑較多，微絲穿過整個細胞。在細胞黏附、增殖、分化和凋亡等界面行為相關(guān)基因表達的分析中，微槽結(jié)構(gòu)上調(diào)了成骨分化的標志基因（cbfa1、col1a1和bmp2）在MSCs中的表達，，同時下調(diào)成脂（lpl、des和acta2）和成�。╩yh11和nse）分化標志基因的表達。微槽結(jié)構(gòu)也下調(diào)了黏著斑蛋白vinculin的基因和蛋白質(zhì)表達。 本論文通過microRNA芯片分析發(fā)現(xiàn)了與平膜上的細胞相比，微槽結(jié)構(gòu)能引起18個microRNA在MSCs中差異表達。通過靶基因預(yù)測和文獻調(diào)研推測這18個microRNA可能通過作用于細胞信號轉(zhuǎn)導(dǎo)網(wǎng)絡(luò)中的不同基因來協(xié)同調(diào)控MSCs的細胞界面行為，協(xié)助由微槽結(jié)構(gòu)引起的成骨分化趨勢。而幾個具有調(diào)控成骨分化作用的microRNA組合（miR-140，miR-214，miR-320，miR-351和miR-674-5p）的共轉(zhuǎn)染證明了組合microRNA在促進成骨分化方面比單個microRNA更為有效，其基因表達的變化模式也更接近于微槽結(jié)構(gòu)引起的變化模式。因此，microRNA在微槽結(jié)構(gòu)引起的界面行為變化中起著重要的調(diào)控作用，而且多microRNA的調(diào)控作用更為顯著和強健。 最后，本文在上述microRNA研究基礎(chǔ)上，提出了利用microRNA組合在細胞內(nèi)構(gòu)建新的分子調(diào)控通路來控制平滑肌細胞的遷移行為，試圖為組織再生提供優(yōu)良的種子細胞。 綜上，本文初步探討了了microRNA在物理微環(huán)境引起的細胞行為中的調(diào)控作用，在生物支架構(gòu)建以及種子細胞改造中具有重要的科學(xué)意義。
[Abstract]:The study on the interaction between biomaterials and cells is one of the most important aspects in tissue engineering. It is used as a scaffold for supporting the growth of seed cells, differentiation and tissue reconstruction. The physical and chemical properties of biomaterials play an important role in the cell interface behavior. The regulatory role of microRNA in it was also discussed. The micron grooves on the PHBHHx membrane can affect the intercellular behavior of rat bone marrow mesenchymal stem cells. MSCs was arranged along the direction of the groove, showing long and narrow fiber line shape, more adhesion spots, and microfilaments distributed around the cell. On the flat membrane of PHBHHx, the cells grow disorderly, showing a more extended flat shape, more adhesion spots, microfilaments through the whole cell, adhesion and proliferation in the cell. In the analysis of the expression of interfacial behavior related genes such as differentiation and apoptosis, microgroove structure upregulated the expression of cbfa1c1col1a1 and bmp2) markers of osteogenic differentiation in MSCs. At the same time, it was downgraded to Lipid LPL. Des and acta2) and myh11 and nse. also down-regulated the gene and protein expression of vinculin. In this paper, we found that the cells on the flat membrane were compared with the cells on the flat membrane by microRNA chip analysis. Microgroove structure can induce differential expression of 18 microRNA in MSCs. Through target gene prediction and literature review, it is speculated that these 18 microRNA may act on cellular signal transduction networks. Different genes are used to regulate the intercellular behavior of MSCs. Several microRNA combinations with the effect of regulating osteogenic differentiation were found to contribute to the trend of osteogenic differentiation induced by the microgroove structure, and several miR-140 miR-214- miR-320 combinations were used to regulate the osteogenic differentiation. The co-transfection of miR-351 and miR-674-5p proved that the combined microRNA was more effective than a single microRNA in promoting osteogenic differentiation. The change pattern of gene expression is more similar to that caused by microgroove structure, so microRNA plays an important role in the interface behavior changes caused by microgroove structure. Moreover, the regulatory effect of multiple microRNA is more significant and robust. Finally, on the basis of the above microRNA studies, we propose to construct a new molecular regulatory pathway to control the migration of smooth muscle cells by microRNA combination in cells. Attempts to provide excellent seed cells for tissue regeneration. In summary, the regulation of microRNA in cellular behavior induced by physical microenvironment is discussed in this paper, which is of great scientific significance in the construction of biological scaffolds and the transformation of seed cells.
【學(xué)位授予單位】：清華大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號】：R318.08

【共引文獻】

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本文編號：1468231