納米纖維支架表面結(jié)構(gòu)對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向纖維環(huán)細(xì)胞分化的影響及機(jī)制研究
發(fā)布時(shí)間:2021-02-23 15:29
椎間盤退變性疾病是嚴(yán)重影響患者生存質(zhì)量的骨科常見病,以頸、背、腰部疼痛和肢體感覺、運(yùn)動(dòng)功能障礙為主要癥狀。雖多數(shù)患者經(jīng)保守治療可獲得緩解,但仍有部分病情嚴(yán)重者需接受手術(shù)治療。手術(shù)中,為摘除突出的椎間盤,需切開纖維環(huán)或利用原有的纖維環(huán)破口進(jìn)行操作。以往,對(duì)纖維環(huán)缺損的修復(fù)方法包括直接縫合、缺損部位封堵等,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)及有限的臨床應(yīng)用表明:這些方法可部分實(shí)現(xiàn)纖維環(huán)缺損的即時(shí)封閉和物理修復(fù),能在一定程度上恢復(fù)纖維環(huán)的完整性和椎間盤的密閉性,但不能實(shí)現(xiàn)良好愈合,也不能促進(jìn)纖維環(huán)和椎間盤的再生,因而所取得的效果有限,纖維環(huán)存在破損及愈合不良是引起髓核再突出的重要原因。近年來,組織工程和再生醫(yī)學(xué)技術(shù)開始應(yīng)用于纖維環(huán)修復(fù)領(lǐng)域,通過構(gòu)建符合纖維環(huán)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的組織工程支架,可向缺損部位載入具有增殖和分化潛力的細(xì)胞,使其在缺損部位生長(zhǎng),以實(shí)現(xiàn)對(duì)缺損部位的修復(fù),為纖維環(huán)和髓核的再生創(chuàng)造良好條件。在這一過程中,支架與細(xì)胞間需協(xié)同作用,以確保細(xì)胞的良好生長(zhǎng)、增殖和分化,繼而提高修復(fù)效果。在其他的組織工程研究中,具有多向分化潛力的干細(xì)胞被廣泛應(yīng)用于肌腱、軟骨、骨等組織的修復(fù)中,取得了一定的效果,將其引入纖維環(huán)和椎間盤修...
【文章來源】:中國(guó)人民解放軍海軍軍醫(yī)大學(xué)上海市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
SEM觀察三種電紡纖維支架
海軍軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文-30-異,兩兩比較時(shí)以LSD-t法進(jìn)行;分析BMSCs隨時(shí)間變化的增殖情況時(shí),以重復(fù)測(cè)量資料方差分析進(jìn)行,各時(shí)間點(diǎn)組間比較采用協(xié)方差分析;當(dāng)計(jì)量資料不滿足以上條件時(shí),以Mann-Whitney法行秩和檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以百分率(%)或數(shù)值表示,以卡方檢驗(yàn)進(jìn)行比較。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,統(tǒng)計(jì)分析以SPSS軟件(19.0,IBM,Chicago,IL,USA)完成。三、結(jié)果(一)電紡纖維支架表面結(jié)構(gòu)的觀察和比較以靜電紡絲技術(shù)紡制了3種納米纖維支架,即RNS、ANS、3-DPS。對(duì)其表面結(jié)構(gòu)的微觀特征進(jìn)行觀察,可見在RNS中,各纖維無序排列,纖維分布方向隨機(jī)(圖1.A);ANS中的纖維則排列方向有序,即具有取向性的特征(圖1.B);3-DPS的組成纖維有別于以上兩種支架,其纖維并非直線型,而是由不同曲度的纖維層疊,各纖維在三維空間中隨機(jī)彎曲伸展并互相交織,各纖維間構(gòu)成大小不一的孔洞狀孔隙(圖1.C)。圖1SEM觀察三種電紡纖維支架圖1A為RNS,其組成結(jié)構(gòu)為連續(xù)的直行纖維,各纖維間交叉成角,纖維的排列方向隨機(jī);B為ANS,其組成結(jié)構(gòu)也是連續(xù)的直行纖維,但其排列方向有取向性,各纖維間交叉成角;C為3-DPS,其組成纖維非直行、不連續(xù),在三維空間中伸展和交織,纖維間多無明顯夾角,而呈圓弧形過度,各纖維間圍成近圓形孔隙狀結(jié)構(gòu)。3-DPS:三維多孔納米纖維支架RNS:無規(guī)納米纖維支架ANS:取向納米纖維支架。圖中標(biāo)尺為30μm。(二)納米纖維支架中纖維直徑特征分析對(duì)各支架中纖維的直徑進(jìn)行測(cè)量和分析、比較,各支架中纖維直徑的概率分布曲線表明,三種電紡纖維支架中纖維的直徑分布均符合正態(tài)分布的特征(圖2)。
納米纖維支架表面結(jié)構(gòu)對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向纖維環(huán)細(xì)胞分化的影響及機(jī)制研究-31-圖2三種支架的纖維直徑分布圖2A為RNS、B為ANS、C為3-DPS,三種支架中纖維直徑大小的數(shù)值分布,概率分布曲線表明,其數(shù)值分布均符合正態(tài)分布。對(duì)三種支架中的纖維直徑的大小進(jìn)行比較的結(jié)果顯示:當(dāng)三組間比較時(shí)各組間纖維直徑存在差異(F=26.44,P<0.001);而組間比較示RNS中纖維直徑為1.22±0.17μm(0.88~1.66),ANS中纖維直徑為1.12±0.16μm(0.86~1.52),二者間無顯著差異;3-DPS中纖維直徑的大小為1.58±0.29μm(0.97~2.20),明顯大于另外兩種支架(P<0.001)。(圖3)圖3三種支架纖維直徑比較圖3纖維直徑的比較,三組間纖維直徑存在差異(F=26.44,P<0.001),而組間比較提示RNS、ANS間纖維直徑無差異。***:組間比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P<0.001;ns:組間比較,無顯著差異。AANSRNS3-DPSBC
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]The effect of the fibre orientation of electrospun scaffolds on the matrix production of rabbit annulus fibrosus-derived stem cells[J]. Chen Liu,Caihong Zhu,Jun Li,Pinghui Zhou,Min Chen,Huilin Yang,Bin Li. Bone Research. 2015(02)
[2]經(jīng)橫突側(cè)腹入路顯露兔腰椎的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李長(zhǎng)青,周躍,羅剛,李華壯,張傳志,郭國(guó)寧. 局解手術(shù)學(xué)雜志. 2008(06)
本文編號(hào):3047812
【文章來源】:中國(guó)人民解放軍海軍軍醫(yī)大學(xué)上海市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:112 頁
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【部分圖文】:
SEM觀察三種電紡纖維支架
海軍軍醫(yī)大學(xué)博士學(xué)位論文-30-異,兩兩比較時(shí)以LSD-t法進(jìn)行;分析BMSCs隨時(shí)間變化的增殖情況時(shí),以重復(fù)測(cè)量資料方差分析進(jìn)行,各時(shí)間點(diǎn)組間比較采用協(xié)方差分析;當(dāng)計(jì)量資料不滿足以上條件時(shí),以Mann-Whitney法行秩和檢驗(yàn)。計(jì)數(shù)資料以百分率(%)或數(shù)值表示,以卡方檢驗(yàn)進(jìn)行比較。以P<0.05為差異具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,統(tǒng)計(jì)分析以SPSS軟件(19.0,IBM,Chicago,IL,USA)完成。三、結(jié)果(一)電紡纖維支架表面結(jié)構(gòu)的觀察和比較以靜電紡絲技術(shù)紡制了3種納米纖維支架,即RNS、ANS、3-DPS。對(duì)其表面結(jié)構(gòu)的微觀特征進(jìn)行觀察,可見在RNS中,各纖維無序排列,纖維分布方向隨機(jī)(圖1.A);ANS中的纖維則排列方向有序,即具有取向性的特征(圖1.B);3-DPS的組成纖維有別于以上兩種支架,其纖維并非直線型,而是由不同曲度的纖維層疊,各纖維在三維空間中隨機(jī)彎曲伸展并互相交織,各纖維間構(gòu)成大小不一的孔洞狀孔隙(圖1.C)。圖1SEM觀察三種電紡纖維支架圖1A為RNS,其組成結(jié)構(gòu)為連續(xù)的直行纖維,各纖維間交叉成角,纖維的排列方向隨機(jī);B為ANS,其組成結(jié)構(gòu)也是連續(xù)的直行纖維,但其排列方向有取向性,各纖維間交叉成角;C為3-DPS,其組成纖維非直行、不連續(xù),在三維空間中伸展和交織,纖維間多無明顯夾角,而呈圓弧形過度,各纖維間圍成近圓形孔隙狀結(jié)構(gòu)。3-DPS:三維多孔納米纖維支架RNS:無規(guī)納米纖維支架ANS:取向納米纖維支架。圖中標(biāo)尺為30μm。(二)納米纖維支架中纖維直徑特征分析對(duì)各支架中纖維的直徑進(jìn)行測(cè)量和分析、比較,各支架中纖維直徑的概率分布曲線表明,三種電紡纖維支架中纖維的直徑分布均符合正態(tài)分布的特征(圖2)。
納米纖維支架表面結(jié)構(gòu)對(duì)骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞向纖維環(huán)細(xì)胞分化的影響及機(jī)制研究-31-圖2三種支架的纖維直徑分布圖2A為RNS、B為ANS、C為3-DPS,三種支架中纖維直徑大小的數(shù)值分布,概率分布曲線表明,其數(shù)值分布均符合正態(tài)分布。對(duì)三種支架中的纖維直徑的大小進(jìn)行比較的結(jié)果顯示:當(dāng)三組間比較時(shí)各組間纖維直徑存在差異(F=26.44,P<0.001);而組間比較示RNS中纖維直徑為1.22±0.17μm(0.88~1.66),ANS中纖維直徑為1.12±0.16μm(0.86~1.52),二者間無顯著差異;3-DPS中纖維直徑的大小為1.58±0.29μm(0.97~2.20),明顯大于另外兩種支架(P<0.001)。(圖3)圖3三種支架纖維直徑比較圖3纖維直徑的比較,三組間纖維直徑存在差異(F=26.44,P<0.001),而組間比較提示RNS、ANS間纖維直徑無差異。***:組間比較,差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義,P<0.001;ns:組間比較,無顯著差異。AANSRNS3-DPSBC
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]The effect of the fibre orientation of electrospun scaffolds on the matrix production of rabbit annulus fibrosus-derived stem cells[J]. Chen Liu,Caihong Zhu,Jun Li,Pinghui Zhou,Min Chen,Huilin Yang,Bin Li. Bone Research. 2015(02)
[2]經(jīng)橫突側(cè)腹入路顯露兔腰椎的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 李長(zhǎng)青,周躍,羅剛,李華壯,張傳志,郭國(guó)寧. 局解手術(shù)學(xué)雜志. 2008(06)
本文編號(hào):3047812
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