糖胺聚糖是一種直鏈的天然多糖高分子,其中結(jié)構(gòu)最為復(fù)雜,功能最為廣泛的一類是肝素/硫酸乙酰肝素(HP/HS)。HP/HS在生物體內(nèi)以游離鏈、脂多糖和蛋白質(zhì)多糖的形態(tài)存在,其通過(guò)分子鏈結(jié)合生長(zhǎng)因子、細(xì)胞因子、趨化因子、成形素和酶等多種生物活性分子,從而對(duì)生命活動(dòng)起到調(diào)節(jié)作用。具備磺酸基團(tuán)的類肝素聚合物的生物活性和HP/HS相近,且同天然HP/HS比較,類肝素聚合物能夠更專一、更高效地促進(jìn)胚胎干細(xì)胞神經(jīng)分化。類肝素聚合物的結(jié)構(gòu)、聚合度以及濃度會(huì)影響其與生物活性分子的結(jié)合與釋放的能力,同時(shí)磺酸基團(tuán)對(duì)類肝素聚合物功能起到關(guān)鍵作用,因此研究類肝素聚合物結(jié)構(gòu)磺酸單元的不同對(duì)其功能影響具有重要意義。本課題選取不同結(jié)構(gòu)的磺酸單體,利用可逆加成-斷裂鏈轉(zhuǎn)移聚合(reversible addition-fragmentation chain transfer polymerization,RAFT polymerization)制備了三種不同結(jié)構(gòu)的類肝素共聚物,探究不同結(jié)構(gòu)的類肝素聚合物對(duì)干細(xì)胞神經(jīng)分化的影響。研究?jī)?nèi)容具體如下:1.分別以對(duì)苯乙烯磺酸鈉(SS)、3-磺丙基丙烯酸鉀(SPA)以及2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)為磺酸單體,2-(甲基丙烯酰胺基)葡萄糖(MAG)為糖單體,通過(guò)RAFT聚合制備P(MAG-co-SS),P(MAG-co-SPA)和P(MAG-co-AMPS)三種結(jié)構(gòu)不同的類肝素共聚物,并用其作用細(xì)胞,研究它們對(duì)細(xì)胞生長(zhǎng)和分化的影響。結(jié)果表明,這三種聚合物均具備良好的細(xì)胞相容性且能夠維持胚胎干細(xì)胞的增殖;由于其在結(jié)構(gòu)上與肝素相似性,它們也能促進(jìn)胚胎干細(xì)胞向神經(jīng)細(xì)胞分化,且類肝素聚合物的促進(jìn)效果都明顯強(qiáng)于天然肝素,P(MAG-co-SS)、P(MAG-co-SPA)和P(MAG-co-AMPS)三種聚合物作用胚胎干細(xì)胞分化18天時(shí),成熟神經(jīng)細(xì)胞標(biāo)志性基因?3-tubulin相關(guān)的m RNA表達(dá)量分別是天然肝素作用細(xì)胞的2.40,4.82,2.52倍;結(jié)構(gòu)不同的三種類肝素的促神經(jīng)分化效果不同,其中,P(MAG-co-SPA)是效果最佳的聚合物,它與成纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子(FGF)及細(xì)胞表面的纖維細(xì)胞生長(zhǎng)因子受體(FGFR)結(jié)合的能力最強(qiáng),表明磺酸單元結(jié)構(gòu)的不同是引起類肝素聚合物對(duì)胚胎干細(xì)胞神經(jīng)分化的差異性促進(jìn)作用的重要原因。2.通過(guò)控制RAFT聚合條件制備分子量不同的P(MAG-co-SPA),利用這些不同分子量的P(MAG-co-SPA)研究其對(duì)胚胎干細(xì)胞分化的影響。結(jié)果表明,在6~20 KDa范圍內(nèi),分子量為9 KDa時(shí),P(MAG-co-SPA)促進(jìn)細(xì)胞神經(jīng)分化的效果最強(qiáng);并且P(MAG-co-SPA)濃度的不同也影響其對(duì)胚胎干細(xì)胞神經(jīng)分化的作用,在0~10?g/m L范圍內(nèi),細(xì)胞神經(jīng)定向分化效果隨聚合物濃度的增加先增強(qiáng)后減弱,其促進(jìn)神經(jīng)分化的最佳濃度為8?g/m L。這些結(jié)果表明,P(MAG-co-SPA)分子量和作用濃度的不同對(duì)其促進(jìn)胚胎干細(xì)胞神經(jīng)分化的作用都有影響,且在一定范圍內(nèi)表現(xiàn)出最佳的促進(jìn)效果。綜上所述,類肝素聚合物中磺酸單元結(jié)構(gòu)會(huì)對(duì)其促進(jìn)胚胎干細(xì)胞神經(jīng)分化存在影響,不同結(jié)構(gòu)的磺酸單元與FGF和FGFR結(jié)合的能力不同,導(dǎo)致對(duì)胚胎干細(xì)胞神經(jīng)分化的促進(jìn)效果也不同;相對(duì)于P(MAG-co-SS)和P(MAG-co-AMPS),P(MAG-co-SPA)具有較好的促進(jìn)神經(jīng)分化的作用,且其分子量和作用濃度的差異也影響對(duì)胚胎干細(xì)胞神經(jīng)分化的促進(jìn)作用。這些研究結(jié)果為我們?cè)O(shè)計(jì)和制備具有高效和定向的胚胎干細(xì)胞神經(jīng)分化促進(jìn)作用的類肝素聚合物建立了良好的研究基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：蘇州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：R318
【部分圖文】：

第一章 緒論1 糖胺聚糖及其類似物.1 糖胺聚糖的結(jié)構(gòu)與功能聚糖（glycosaminoglycan，GAG）是 類高分子量的直鏈雜多糖，也是生命活動(dòng)的長(zhǎng)鏈天然高分子。糖胺聚糖種類較多，包括透明質(zhì)酸(hyaluro素 (heparin)/磺酸乙酰肝素（heparan sulfate，HS）、硫酸軟骨素(chondCS)、硫酸皮膚素(dermatan sulfate，DS)以及硫酸角質(zhì)素(keratan sulfate，Gs 分子鏈由小于等于 1000 個(gè)重復(fù)二糖單元組成，除了角質(zhì)素是由乙酰糖二糖重復(fù)單元組成的，其余各種 GAGs 分子均含有 個(gè)由乙酰氨基糖組成的重復(fù)二糖單元。

接核心蛋白與糖胺聚糖的位點(diǎn)結(jié)構(gòu)。其中 GlcA，Gal 和 Xyl 分glucuronic acid），半乳糖（galatose）和木糖醇（xylitol）。 在細(xì)胞內(nèi)合成并通過(guò)高爾基體組裝，之后運(yùn)輸?shù)铰懵对诩?xì)胞膜外部的蛋白質(zhì)多糖，在蛋白酶的水胞外基質(zhì)中2。除此之外，GAGs 還能與脂結(jié)合GAGs 由于其分子結(jié)構(gòu)中大量的羧酸和磺酸基團(tuán)s 能很好的結(jié)合生物活性分子，它們與這些活性遞以及正常生理活動(dòng)的維持是必不可少的4。要存在于細(xì)胞外基質(zhì)中，它們通過(guò)和細(xì)胞外基質(zhì)實(shí)現(xiàn)生物功能。例如，肝素（HP）與抗凝血酶Ⅲ性抑制凝血酶原激酶的形成，實(shí)現(xiàn)抗凝效果5；酶 K，SWAP-70 和 OSCAR 等對(duì)破骨細(xì)胞的分化

櫻↘+、Na+等）、生長(zhǎng)因子、干擾素等生物活性物質(zhì)（如圖1-3 所示），維持細(xì)胞基礎(chǔ)的新陳代謝，同時(shí)調(diào)節(jié)細(xì)胞的增殖、遷移、分化等生命活動(dòng)；游離或者蛋白質(zhì)多糖形式參與細(xì)胞內(nèi)和細(xì)胞間的相互信號(hào)識(shí)別、傳遞等作用的 GAGs，它們對(duì)于生命科學(xué)基礎(chǔ)研究和臨床醫(yī)學(xué)研究都具備重要的意義。這使得臨床醫(yī)學(xué)和基礎(chǔ)研究對(duì) GAGs 的需求日益增加，獲得穩(wěn)定可靠的 GAGs 十分重要。圖 1-3 糖胺聚糖可結(jié)合部分的蛋白質(zhì)及其影響的病理生理現(xiàn)象13。1.1.2 糖胺聚糖的來(lái)源GAGs 在生產(chǎn)生活中的需求巨大，目前糖胺聚糖的主要來(lái)源如下：（1）動(dòng)物組織提取，（2）微生物合成，（3）人工合成。（1）動(dòng)物組織提取：動(dòng)物的皮膚、結(jié)締組織、軟骨及骨組織胞外基質(zhì)和部分內(nèi)臟（心臟、肝臟和小腸等）含有相對(duì)豐富的 GAGs，對(duì)這些組織進(jìn)行物理破碎，利用蛋白酶消化釋放 GAGs
【參考文獻(xiàn)】

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1 郭學(xué)平,劉愛(ài)華,凌沛學(xué);透明質(zhì)酸在化妝品、健康食品和軟組織填充劑中的應(yīng)用[J];食品與藥品;2005年01期

本文編號(hào)：2859820