組織工程板層角膜構(gòu)建與整體功能重建的實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2018-05-15 21:15
本文選題:組織 + 工程。 參考:《中南大學(xué)》2012年博士論文
【摘要】:第一章UC-MSCs分化為角膜上皮細(xì)胞的實(shí)驗(yàn)研究 目的:探討在體外條件下誘導(dǎo)UC-MSCs(臍帶間充質(zhì)干細(xì)胞)分化為角膜上皮細(xì)胞的可行性。 方法:消化法分離培養(yǎng)UC-MSCs細(xì)胞,流式細(xì)胞技術(shù)檢測(cè)細(xì)胞表型、細(xì)胞周期,MTT檢測(cè)細(xì)胞生長(zhǎng)增殖能力。將UC-MSCs在不同濃度的EGF (5ng/ml、10ng/ml、15ng/ml)下培養(yǎng),觀察EGF能否誘導(dǎo)UC-MSCs分化為角膜上皮細(xì)胞。確定細(xì)胞分化的最佳時(shí)間。同時(shí),將UC-MSCs與兔角膜上皮細(xì)胞共培養(yǎng),觀察分化情況,免疫組化檢測(cè)角膜上皮相關(guān)蛋白的表達(dá)。 結(jié)果:采用消化法可以在體外條件下成功地分離培養(yǎng)UC-MSCs,其表達(dá)CD29、CD34,細(xì)胞保持著較旺盛的增殖能力。在15ng/ml EGF處理30天的條件下,UC-MSCs可以部分表達(dá)角膜上皮細(xì)胞的標(biāo)記K3;UC-MSCs在與角膜上皮細(xì)胞共培養(yǎng)2周后,UC-MSCs細(xì)胞可以檢測(cè)到K3、ABCG2與P63的部分表達(dá)。 結(jié)論:體外條件下,采用共培養(yǎng)的方法可以誘導(dǎo)UC-MSCs分化為角膜上皮細(xì)胞。 第二章利用核酸酶聯(lián)合低溫電泳制備脫細(xì)胞豬角膜基質(zhì) 目的:探索使用核酸酶聯(lián)合低溫電泳制備的脫細(xì)胞豬角膜基質(zhì)(Decellularized porcine corneal matrix, DPCM)作為生物角膜支架材料的可行性。 方法:去除豬角膜上皮與內(nèi)皮細(xì)胞之后,使用17U/mL DNase Ⅰ處理正常豬角膜(Native porcine cornea,MPC),利用低溫電泳清除殘留的細(xì)胞與DNA碎片,制備DPCM,并對(duì)制備的DPCM進(jìn)行相關(guān)的生物學(xué)與物理學(xué)特性的評(píng)價(jià)。主要有:檢測(cè)DPCM的大體形態(tài)、組織學(xué)特點(diǎn)、去細(xì)胞效率、DNA含量、蛋白多糖、超微結(jié)構(gòu)的改變;檢測(cè)DPCM的透光率、生物相容性;DPCM浸提液對(duì)角膜上皮細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞、內(nèi)皮細(xì)胞增殖活性的影響。 結(jié)果:通過(guò)核酸酶聯(lián)合低溫電泳的脫細(xì)胞方法可以成功去除NPC中96.43%的DNA成分,保留了92%的氨基葡聚糖成分;而且DPCM中膠原纖維的超微結(jié)構(gòu)沒有發(fā)生明顯的變化;在300-800nnm波長(zhǎng)范圍內(nèi),DPCM的透光率與NPC沒有顯著差異;DPCM保持了良好的生物力學(xué)特點(diǎn);皮下移植試驗(yàn)沒有觀察到炎癥細(xì)胞浸潤(rùn)的現(xiàn)象;DPCM浸提液對(duì)角膜上皮細(xì)胞、基質(zhì)細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞的增殖活性沒有影響。 結(jié)論:使用核酸酶聯(lián)合低溫電泳的脫細(xì)胞方法有效地清除了細(xì)胞成分,良好地保存了角膜基質(zhì)的精密超微結(jié)構(gòu),保留了膠原纖維的有序排列,儲(chǔ)備了92%的蛋白多糖成分。該方法脫細(xì)胞效率明顯,特異性強(qiáng);DPCM具有高度的透明性、極低的免疫原性、良好的生物相容性、足夠的生物力學(xué)強(qiáng)度和長(zhǎng)期的生物穩(wěn)定性。 第三章組織工程板層角膜的構(gòu)建與體內(nèi)移植 目的:利用DPCM為載體,為UC-MSCs提供生長(zhǎng)的微環(huán)境,構(gòu)建組織工程化板層角膜(Tissue engineering lamellar cornea,TELC),并評(píng)價(jià)其整體功能。 方法:將UC-MSCs接種在DPCM上,體外培養(yǎng)1、2、3周后,在各時(shí)間點(diǎn)取材對(duì)構(gòu)建的TELC進(jìn)行HE染色觀察其組織結(jié)構(gòu)特點(diǎn),透射電鏡檢測(cè)細(xì)胞連接形成的情況;免疫熒光檢測(cè)K3、ZO-1、Cadherin、integrinp4、LN、FN等蛋白的表達(dá)情況;通過(guò)新西蘭大白兔的體內(nèi)板層角膜移植(lamellar keratoplasty, LKP)實(shí)驗(yàn),評(píng)價(jià)TELC的整體功能:植片上皮化時(shí)間、透明性、透光率、生物學(xué)相容性、術(shù)后愈合情況等。 結(jié)果:UC-MSCs可以在DPCM上生長(zhǎng),并被誘導(dǎo)分化為角膜上皮細(xì)胞。在體外構(gòu)建過(guò)程中,12天可以形成具備3-4層上皮細(xì)胞的TELC。該材料上的細(xì)胞已經(jīng)具備明顯的黏附、增殖和形成復(fù)層上皮的能力。體內(nèi)移植后,DPCM組上皮化的時(shí)間大約為7+2天,完全透明的時(shí)間為30±5天。與DPCM組相比,TELC組術(shù)后第一天就達(dá)到了完全上皮化,熒光素鈉染色陰性,植片透明。在300-800nm波長(zhǎng)范圍內(nèi),TELC組比DPCM組的透光率略有增強(qiáng)。 結(jié)論:利用UC-MSCs作為種子細(xì)胞,DPCM作為支架材料,可以成功構(gòu)建具備生理功能的生物材料TELC;構(gòu)建的TELC在體內(nèi)條件下可以保持良好的生物相容性、良好的透明性與屏障功能。
[Abstract]:Chapter 1 : Experimental study on differentiation of UC - MSCs into corneal epithelial cells
Objective : To investigate the feasibility of inducing differentiation of UC - MSCs ( umbilical cord mesenchymal stem cells ) into corneal epithelial cells in vitro .
Methods : UC - MSCs were cultured under different concentrations of EGF ( 5 ng / ml , 10 ng / ml , 15 ng / ml ) and cultured under different concentrations of EGF ( 5 ng / ml , 10 ng / ml , 15 ng / ml ) .
Results : UC - MSCs can be successfully isolated and cultured in vitro under external conditions . The expression of CD29 , CD34 , and cells in vitro is higher than that in vitro . Under the condition of 15 ng / ml EGF treatment for 30 days , UC - MSCs can partially express the markers K3 of corneal epithelial cells .
The expression of K3 , ABCG2 and P63 could be detected by UC - MSCs after two weeks of co - culture with corneal epithelial cells .
Conclusion : In vitro , co - culture can induce the differentiation of UC - MSCs into corneal epithelial cells .
In chapter 2 , the acellular porcine corneal stroma was prepared by the combination of nuclease and low temperature electrophoresis .
Objective : To explore the feasibility of using the acellular porcine corneal stroma ( DPCM ) prepared by using nuclease in combination with low temperature electrophoresis .
Methods : After removal of corneal epithelium and endothelial cells of porcine cornea , the normal porcine cornea ( MPC ) was treated with 17U / mL DNase鈪,
本文編號(hào):1893968
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