軟骨寡聚基質(zhì)蛋白基因薄膜對干細(xì)胞分化影響的研究
發(fā)布時間:2017-06-07 19:05
本文關(guān)鍵詞:軟骨寡聚基質(zhì)蛋白基因薄膜對干細(xì)胞分化影響的研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:背景:生物材料表面涂層已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于優(yōu)化不同醫(yī)療器械的表面性能。生物活性分子的沉積以及材料表面機(jī)械性能的優(yōu)化可以有效的調(diào)控細(xì)胞行為和命運(yùn)。在材料表面沉積基因組分可以維持長時間的生物學(xué)功能,是非常有應(yīng)用價值的方法之一。因此,表達(dá)VEGF、BMP2等生長因子的基因常被用來修飾材料表面以促進(jìn)成骨分化和骨形成。但是,基因功能化的材料促進(jìn)生理性腱骨愈合鮮有研究。COMP作為纖維軟骨中重要的非膠原蛋白類細(xì)胞外基質(zhì),對細(xì)胞分化及維持軟骨表型起到了重要作用。COMP基因結(jié)合材料表面修飾技術(shù)可能可以發(fā)揮重要的生物學(xué)作用。 第一部分HA/DNA多層薄膜的構(gòu)建 目的:構(gòu)建HA/DNA基因多層薄膜并表征,檢測基因多層薄膜的穩(wěn)定性及生物學(xué)活性。 方法:采用層層自組裝技術(shù)構(gòu)建基因多層薄膜,通過接觸角檢測對材料最外層親疏水性能進(jìn)行評估;通過檢測DNA的特征性紫外吸收來監(jiān)測薄膜的組裝進(jìn)程;用掃描電子顯微鏡觀察不同層數(shù)薄膜表面的微觀結(jié)構(gòu):通過PBS緩沖液模擬生理條件檢測薄膜穩(wěn)定性;通過胰蛋白酶溶液檢測薄膜的可降解性;將構(gòu)建的基因薄膜與HEK293T細(xì)胞共培養(yǎng),通過綠色熒光蛋白表達(dá)水平檢測轉(zhuǎn)染效率及其與薄膜層數(shù)的關(guān)系。 結(jié)果:1.隨著透明質(zhì)酸和DNA層的交替組裝,材料表面的接觸角也在30°到10°之間交替波動; 2.隨著薄膜層數(shù)的不斷增加,260nm處DNA特異性吸光度也增強(qiáng); 3,掃描電鏡下空白基底非常光滑,而(HA/DNA)4薄膜呈現(xiàn)出松散粗糙的微觀結(jié)構(gòu),(HA/DNA)8薄膜表面則相對更加致密平整; 4.基因薄膜在PBS緩沖液中很穩(wěn)定,但是在胰蛋白酶溶液中DNA能迅速地被釋放出來; 5.基因薄膜能成功轉(zhuǎn)染293T細(xì)胞,而且轉(zhuǎn)染效率隨著薄膜層數(shù)的增加而提高。 結(jié)論:本研究通過層層自組裝技術(shù)成功地構(gòu)建了HA/DNA多層基因薄膜,該基因薄膜在生理條件下很穩(wěn)定,在酶存在時能迅速釋放出來,且該基因薄膜能成功轉(zhuǎn)染細(xì)胞,具有生物學(xué)活性;虮∧さ倪@些特性為其應(yīng)用于生物體內(nèi)提供了基礎(chǔ)。 第二部分HA/COMP多層薄膜對MSCs分化的影響 目的:構(gòu)建HA/COMP基因多層薄膜,檢測該基因薄膜對MSCs成骨、成軟骨分化的影響。 方法:采用層層自組裝技術(shù)構(gòu)建HA/COMP基因多層薄膜,本研究以含軟骨寡聚基質(zhì)蛋白目的基因的基因薄膜為實驗組,以含空載質(zhì)粒DNA的基因薄膜為陰性對照組。將該基因薄膜與MSCs共培養(yǎng),用誘導(dǎo)培養(yǎng)基誘導(dǎo)分化,通過RT-PCR檢測誘導(dǎo)分化過程中目的基因、成骨相關(guān)基因及成軟骨相關(guān)基因的表達(dá)水平,并進(jìn)行相關(guān)的成骨、成軟骨細(xì)胞染色以評估分化進(jìn)程。 結(jié)果:1.實驗組目的基因COMP mRNA的表達(dá)水平顯著高于陰性對照組[P0.01),且這種高表達(dá)水平持續(xù)了至少14天; 2.成骨誘導(dǎo)過程中,實驗組成骨相關(guān)基因的表達(dá)水平較陰性對照組有不同程度的降低; 3.成軟骨誘導(dǎo)過程中,實驗組成軟骨相關(guān)基因的表達(dá)水平較陰性對照組有不同程度的提高; 4.實驗組堿性磷酸酶染色及茜素紅染色較陰性對照組有所減弱,而阿利新藍(lán)染色較陰性對照組有所增強(qiáng)。 結(jié)論:HA/COMP多層基因薄膜可以抑制MSCs成骨分化,促進(jìn)其成軟骨分化。這可能為促進(jìn)材料表面生理性腱骨愈合提供新的思路。
【關(guān)鍵詞】:軟骨寡聚基質(zhì)蛋白 層層自組裝 基因傳遞 間充質(zhì)干細(xì)胞 細(xì)胞分化
【學(xué)位授予單位】:浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:R318.08
【目錄】:
- 致謝4-5
- 中文摘要5-8
- Abstract8-11
- 縮略語/符號說明11-13
- 前言13-15
- 第一部分 HA/DNA多層薄膜的構(gòu)建15-30
- 1.1 引言15
- 1.2 材料和方法15-24
- 1.3 結(jié)果24-28
- 1.4 討論28-30
- 第二部分 HA/COMP多層薄膜對MSCS分化的影響30-44
- 2.1 引言30
- 2.2 材料和方法30-37
- 2.3 結(jié)果37-42
- 2.4 討論42-44
- 結(jié)論44-45
- 參考文獻(xiàn)45-52
- 綜述52-69
- 參考文獻(xiàn)62-69
- 作者簡介及在讀期間所取得的科研成果69-70
【參考文獻(xiàn)】
中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前4條
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本文編號:429983
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