本文關鍵詞：基于海藻酸凝膠微球的動態(tài)培養(yǎng)體系的建立及其應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》 2013年

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

徐飛岳  

【摘要】：關節(jié)軟骨損傷臨床治療方法長期效果不佳。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,軟骨細胞體外擴增和間充質(zhì)干細胞成軟骨分化都是亟待解決的瓶頸問題。海藻酸可在細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,促進軟骨細胞表型的維持；力學刺激是軟骨組織構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胞或間充質(zhì)干細胞,結(jié)合轉(zhuǎn)瓶生物反應器,建立三維動態(tài)培養(yǎng)模式,考察其應用于軟骨種子細胞擴增和分化誘導。 首先,在此培養(yǎng)體系中考察第1代及第4代兔關節(jié)軟骨細胞(rabbit articular chondrocytes, rACs)的生長和分化。通過在誘導條件下培養(yǎng)35天,然后將載細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期維持rACs表型或誘導去分化的rACs再分化,但能抑制細胞肥大。 其次,在三維動態(tài)培養(yǎng)體系中對兔間充質(zhì)干細胞(rabbit mesenchymal stem cells, rMSCs)進行誘導分化。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,在新型三維動態(tài)培養(yǎng)體系中進行rMSCs與rACs的共培養(yǎng)。實驗分為兩組分別使用誘導培養(yǎng)基和含2%FBS的誘導培養(yǎng)基。在使用誘導培養(yǎng)基的條件下,rMSCs出現(xiàn)大量死亡,與單獨培養(yǎng)相比,共培養(yǎng)體系中的rMSCs可以分泌更多的GAG,Ⅱ型膠原基因表達上調(diào),但同時Ⅰ型膠原基因表達也上調(diào)；相反,在含2%FBS的誘導培養(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卻低于單獨培養(yǎng)的rMSCs,且單獨誘導的rMSCs表達更高的Ⅱ型膠原；所有條件下X型膠原基因表達都維持很低的水平,表明細胞肥大得到抑制。在對人羊膜間充質(zhì)干細胞(human amonitic membrane-derived MSCs, hAMSCs)的誘導中發(fā)現(xiàn),盡管細胞活性較rMSCs有很大提高,該新型體系對hAMSCs的誘導效果不佳,這可能與hAMSCs的羊膜來源有關。 綜上所述,基于海藻酸凝膠微球的動態(tài)培養(yǎng)體系并不能長期有效的維持rACs表型,但能抑制其肥大化,可以誘導rMSCs成軟骨分化,但不能抑制肥大化；開發(fā)的新型可實施細胞分離的共培養(yǎng)體系可以誘導rMSCs成軟骨分化,也能抑制肥大化,但對hAMSCs成軟骨誘導效果不佳。因此,通過進一步優(yōu)化,該培養(yǎng)體系將能夠有助于軟骨組織工程研究。

【關鍵詞】：
【學位授予單位】：華東理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2013
【分類號】：R318.1
【目錄】：

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本文編號：181372