本文關(guān)鍵詞：基于海藻酸凝膠微球的動(dòng)態(tài)培養(yǎng)體系的建立及其應(yīng)用于軟骨組織工程的研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

《華東理工大學(xué)》 2013年

基于海藻酸凝膠微球的動(dòng)態(tài)培養(yǎng)體系的建立及其應(yīng)用于軟骨組織工程的研究

徐飛岳  

【摘要】：關(guān)節(jié)軟骨損傷臨床治療方法長(zhǎng)期效果不佳。軟骨組織工程有希望成為臨床治療新方案,但還存在諸多挑戰(zhàn)。其中,軟骨細(xì)胞體外擴(kuò)增和間充質(zhì)干細(xì)胞成軟骨分化都是亟待解決的瓶頸問題。海藻酸可在細(xì)胞相容性良好的條件下形成水凝膠,提供三維培養(yǎng)環(huán)境,促進(jìn)軟骨細(xì)胞表型的維持；力學(xué)刺激是軟骨組織構(gòu)建過程中的重要因素。因此,本研究旨在利用海藻酸凝膠微球包埋軟骨細(xì)胞或間充質(zhì)干細(xì)胞,結(jié)合轉(zhuǎn)瓶生物反應(yīng)器,建立三維動(dòng)態(tài)培養(yǎng)模式,考察其應(yīng)用于軟骨種子細(xì)胞擴(kuò)增和分化誘導(dǎo)。 首先,在此培養(yǎng)體系中考察第1代及第4代兔關(guān)節(jié)軟骨細(xì)胞(rabbit articular chondrocytes, rACs)的生長(zhǎng)和分化。通過在誘導(dǎo)條件下培養(yǎng)35天,然后將載細(xì)胞微球移植到裸鼠皮下4周,發(fā)現(xiàn)該體系并不能有效地長(zhǎng)期維持rACs表型或誘導(dǎo)去分化的rACs再分化,但能抑制細(xì)胞肥大。 其次,在三維動(dòng)態(tài)培養(yǎng)體系中對(duì)兔間充質(zhì)干細(xì)胞(rabbit mesenchymal stem cells, rMSCs)進(jìn)行誘導(dǎo)分化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),雖然其可以有效地發(fā)生成軟骨分化,但在后期出現(xiàn)了肥大化現(xiàn)象,而且rMSCs在該體系內(nèi)活性較低,出現(xiàn)大量的死亡 之后,基于上述三維動(dòng)態(tài)培養(yǎng)體系,將Fe3O4納米粒子引入海藻酸凝膠微球,建立可分離兩種不同細(xì)胞的新型共培養(yǎng)體系,并確立了合適濃度的Fe3O4和海藻酸凝膠。 最后,在新型三維動(dòng)態(tài)培養(yǎng)體系中進(jìn)行rMSCs與rACs的共培養(yǎng)。實(shí)驗(yàn)分為兩組分別使用誘導(dǎo)培養(yǎng)基和含2%FBS的誘導(dǎo)培養(yǎng)基。在使用誘導(dǎo)培養(yǎng)基的條件下,rMSCs出現(xiàn)大量死亡,與單獨(dú)培養(yǎng)相比,共培養(yǎng)體系中的rMSCs可以分泌更多的GAG,Ⅱ型膠原基因表達(dá)上調(diào),但同時(shí)Ⅰ型膠原基因表達(dá)也上調(diào)；相反,在含2%FBS的誘導(dǎo)培養(yǎng)基條件下,rMSCs并未出現(xiàn)大量死亡,但共培養(yǎng)的rMSCs分泌的GAG卻低于單獨(dú)培養(yǎng)的rMSCs,且單獨(dú)誘導(dǎo)的rMSCs表達(dá)更高的Ⅱ型膠原；所有條件下X型膠原基因表達(dá)都維持很低的水平,表明細(xì)胞肥大得到抑制。在對(duì)人羊膜間充質(zhì)干細(xì)胞(human amonitic membrane-derived MSCs, hAMSCs)的誘導(dǎo)中發(fā)現(xiàn),盡管細(xì)胞活性較rMSCs有很大提高,該新型體系對(duì)hAMSCs的誘導(dǎo)效果不佳,這可能與hAMSCs的羊膜來源有關(guān)。 綜上所述,基于海藻酸凝膠微球的動(dòng)態(tài)培養(yǎng)體系并不能長(zhǎng)期有效的維持rACs表型,但能抑制其肥大化,可以誘導(dǎo)rMSCs成軟骨分化,但不能抑制肥大化；開發(fā)的新型可實(shí)施細(xì)胞分離的共培養(yǎng)體系可以誘導(dǎo)rMSCs成軟骨分化,也能抑制肥大化,但對(duì)hAMSCs成軟骨誘導(dǎo)效果不佳。因此,通過進(jìn)一步優(yōu)化,該培養(yǎng)體系將能夠有助于軟骨組織工程研究。

【關(guān)鍵詞】：
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：R318.1
【目錄】：

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本文編號(hào)：181372