【摘要】：目的：肌腱是一類由平行排列的纖維膠原束構(gòu)成的致密結(jié)締組織,連接肌肉-骨,支持身體的運(yùn)動(dòng)。隨著人們生活水平的提高,運(yùn)動(dòng)成為一種流行的、健康的生活方式,肌腱損傷的病例也迅速增多,其中,有35%屬于跟腱斷裂。肌腱損傷后,由于組織內(nèi)血供較少,組成的成纖維細(xì)胞代謝較低,修復(fù)緩慢,且恢復(fù)到損傷前水平較難。目前,常見的肌腱損傷治療方法可分為：保守治療和手術(shù)治療。保守治療僅僅能緩解癥狀,且耗時(shí)長,病人需要經(jīng)歷長期的康復(fù)過程,臨床療效不能令人滿意；手術(shù)治療除了常規(guī)的手術(shù)縫合外,還依賴于移植物,包括白體、異體、假體移植。但是這些移植治療方法又有其特有缺陷,例如白體移植需要犧牲自身供區(qū)的組織,是一種“拆東墻補(bǔ)西墻”的方法,還可能會(huì)引發(fā)供區(qū)出現(xiàn)并發(fā)癥,會(huì)導(dǎo)致病人額外的創(chuàng)傷；異體移植則存在組織來源困難、異體疾病傳染風(fēng)險(xiǎn)、免疫排斥等弊端；假體移植存在移植物整合差、遠(yuǎn)期療效不佳等缺點(diǎn)。因此,有必要探索新的、更加有效的跟腱損傷治療途徑。干細(xì)胞具有克隆形成、多向分化、自我更新的特性,是組織再生的必要因素。大量研究表明,骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(bone marrow-derived mesenchymal stem cells, BMSCs)具有潛在分化為多種結(jié)締組織的特性,包括：骨、軟骨、肌腱、肌肉、骨髓、脂肪等。有報(bào)道表明,骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞能促進(jìn)肌腱組織的再生修復(fù)。由肌腱、韌帶組織分離的肌腱干細(xì)胞(tendon-derived stem cells, TDSCs)是一種成體干細(xì)胞,可參與肌腱損傷的修復(fù)過程。有報(bào)道表明,TDSCs較BMSCs具有更強(qiáng)的克隆形成能力,更快的增殖速率。在蛋白表達(dá)譜及基因表達(dá)水平上,TDSCs是較BMSCs更原始的一種干細(xì)胞種類。同時(shí),TDSCs高表達(dá)肌腱組織相關(guān)標(biāo)志物：比如轉(zhuǎn)錄因子scleraxis (Sex)和tenomodulin (Tnmd),以及細(xì)胞外基質(zhì)成分Collagen Ⅰ、 Collagen Ⅲ和decorin (Dcn)等。因此TDSCs可能是一種更加優(yōu)良的可用于促進(jìn)肌腱組織再生修復(fù)的種子細(xì)胞。但是,對于TDSCs及BMSCs用于肌腱斷裂修復(fù)的作用差異未見系統(tǒng)的研究報(bào)道。因此,本文采用SD大鼠為研究對象,提取分離兩種干細(xì)胞。在體外考察兩者的基因轉(zhuǎn)錄、蛋白表達(dá)、細(xì)胞表型、增殖速率等差異；在此研究基礎(chǔ)上,以大鼠跟腱斷裂為疾病模型,考察細(xì)胞移植對于肌腱斷裂修復(fù)的作用。方法：本研究中,我們首先成功的從大鼠骨髓與跟腱中分離得到了BMSCs和TDSCs,通過流式細(xì)胞檢測、多向分化誘導(dǎo)實(shí)驗(yàn)測定其干細(xì)胞屬性。此外,連續(xù)觀察兩種干細(xì)胞由第一代至第七代的細(xì)胞形態(tài),考察兩種干細(xì)胞的細(xì)胞形態(tài)差異及生長狀態(tài)。在體外實(shí)驗(yàn)中,我們通過RT-PCR、免疫熒光染色實(shí)驗(yàn)、EdU細(xì)胞增殖實(shí)驗(yàn)、MTS光密度比色細(xì)胞生存活力檢測實(shí)驗(yàn)分別比較了TDSCs和BMSCs的Oct-4,Nucleostemin, P75, Nanog, α-SMA, Biglycan, Vimentin, Decorin, Scleraxis, Tenascin-C, Collagen Ⅲ, Collagen Ⅱ, Collagen Ⅰ, SDF-1基因表達(dá)差異、CD29, CD44, CD90, CD 146, Oct-4, α-SMA及Nucleostemin蛋白表達(dá)譜差異、DNA合成速率以及細(xì)胞增殖的差異。在體內(nèi)實(shí)驗(yàn)中,我們首先建立了SD大鼠跟腱斷裂模型,在跟腱損傷后將兩種干細(xì)胞分別移植到大鼠跟腱斷裂處,取不同時(shí)間點(diǎn)(1周、2周、3周),從外觀檢查、微觀組織學(xué)評價(jià)、生物力學(xué)測定來考察兩種干細(xì)胞對于斷裂肌腱的修復(fù)作用。同時(shí),采用定量PCR技術(shù)對于移植后的肌腱組織內(nèi)膠原基因表達(dá)狀況及表達(dá)差異進(jìn)行分析,采用切片免疫熒光染色技術(shù)探討移植后兩種干細(xì)胞促進(jìn)肌腱組織修復(fù)的可能作用機(jī)制。結(jié)果：由SD大鼠跟腱及骨髓中分離得到的TDSCs與BMSCs具有向骨、軟骨、脂肪細(xì)胞分化的能力,并且均表達(dá)干細(xì)胞表明標(biāo)志物：CD29, CD44, CD90,這兩種細(xì)胞具有干細(xì)胞的基本特征,可認(rèn)定兩者為多潛能干細(xì)胞。由體外培養(yǎng)細(xì)胞形態(tài)學(xué)觀察可知,兩種細(xì)胞在第三代至第五代時(shí)細(xì)胞核較大,細(xì)胞體較為短小呈現(xiàn)了較好的細(xì)胞形態(tài),其中TDSCs多數(shù)細(xì)胞呈現(xiàn)短梭型,具有較大的核質(zhì)比；BMSCs多呈現(xiàn)為菱形或梭型,細(xì)胞形態(tài)均一。而細(xì)胞體外培養(yǎng)至第六代的時(shí)候,細(xì)胞開始出現(xiàn)老化,細(xì)胞形態(tài)變形。因此,由形態(tài)學(xué)觀察可知,處于P3至P5代的細(xì)胞狀態(tài)良好,可用于后續(xù)的實(shí)驗(yàn)研究。在體外比較實(shí)驗(yàn)中,我們發(fā)現(xiàn)TDSCs的Tenascin-C及Scleraxis基因表達(dá)水平較BMSCs高,這兩個(gè)基因是肌腱組織修復(fù)、形成的關(guān)鍵因素之一。此外,TDSCs高表達(dá)Nucleostemin,而BMSCs的Nucleostemin表達(dá)量較低。此結(jié)果表明TDSCs表達(dá)更多的肌腱組織相關(guān)基因,并具有更強(qiáng)的干性特征。同時(shí)我們發(fā)現(xiàn),TDSCs的DNA合成速率、細(xì)胞增殖速率均較BMSCs快。將兩種細(xì)胞分別移植到大鼠跟腱斷裂處,外觀觀察顯示TDSCs處理組肌腱比BMSCs處理組肌腱具有更接近健康肌腱的外觀形態(tài),且修復(fù)速度更快。組織學(xué)檢測顯示,TDSCs處理組比BMSCs處理組更早出現(xiàn)較為規(guī)則的膠原纖維束排列的組織學(xué)形態(tài),且細(xì)胞外基質(zhì)更豐富。本研究還新研制了一種適合生理狀態(tài)下測試生物組織力學(xué)性能的夾具,成功應(yīng)用于肌腱的力學(xué)測試。結(jié)果表明,在修復(fù)早期(2周內(nèi))TDSCs處理組肌腱比BMSCs處理組肌腱能承受更大的力學(xué)拉伸。進(jìn)一步的修復(fù)機(jī)制研究表明,兩種細(xì)胞均能促進(jìn)Tenascin-C在受損跟腱處的表達(dá),且TDSCs的促進(jìn)作用更加強(qiáng)。對修復(fù)后的肌腱進(jìn)行基因和蛋白表達(dá)檢測,結(jié)果也表明TDSCs處理組表達(dá)更為豐富的細(xì)胞外基質(zhì)成分。此外,兩種細(xì)胞在移植4周后,依然能在肌腱組織內(nèi)檢測到,說明移植的細(xì)胞已經(jīng)整合進(jìn)了宿主的肌腱組織中。因此,從微觀及宏觀水平上均表明,TDSCs較BMSCs更能促進(jìn)肌腱組織的再生修復(fù),其機(jī)制可能與TDSCs較好的促進(jìn)了細(xì)胞外基質(zhì)成分表達(dá)有關(guān)。結(jié)論：與BMSCs比較,TDSCs具有更高的增殖速率,表達(dá)更豐富的肌腱相關(guān)基因與蛋白。當(dāng)移植入大鼠跟腱斷裂處后,TDSCs和BMSCs都能促進(jìn)肌腱組織的修復(fù),但是TDSCs表現(xiàn)了更強(qiáng)的促進(jìn)斷裂肌腱再生能力。在斷裂肌腱組織處,TDSCs高表達(dá)肌腱修復(fù)關(guān)鍵因子Tenascin-C可能是TDSCs較BMSCs修復(fù)作用更佳的原因之一。總之,本研究的結(jié)論表明TDSCs較BMSCs具有更優(yōu)異的促進(jìn)跟腱損傷修復(fù)的潛能,可作為跟腱損傷修復(fù)組織工程學(xué)理想的種子細(xì)胞。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：R687.2

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 崔大勇,盧留斌,劉庚年,王劍飛;飛行員跟腱斷裂三例[J];中華航空航天醫(yī)學(xué)雜志;2000年02期

2 劉雷 ,衡代忠 ,陳志剛;飛行員跟腱斷裂15例治療體會(huì)[J];人民軍醫(yī);2001年11期

3 岳本林 ,張培良 ,田魯峰;自發(fā)性跟腱斷裂27例手術(shù)治療分析[J];臨床外科雜志;2003年S1期

4 姚衛(wèi)宇;運(yùn)動(dòng)性跟腱斷裂的防治[J];中國臨床康復(fù);2003年09期

5 李連放,賈金社,牛合菊,楊吉祥;跟腱斷裂術(shù)后皮膚壞死一例報(bào)告[J];中國骨傷;2003年02期

6 沈海;55例跟腱斷裂術(shù)后的功能康復(fù)[J];職業(yè)衛(wèi)生與病傷;2003年03期

7 高建中,邢建峰;新鮮跟腱斷裂修復(fù)方法的選擇[J];中國修復(fù)重建外科雜志;2005年09期

8 范傳芳,葛慶煥,陳同先;運(yùn)動(dòng)性跟腱斷裂的發(fā)生機(jī)制及特征[J];中國臨床康復(fù);2005年04期

9 白云松;楊克強(qiáng);李斌;;自發(fā)性跟腱斷裂35例治療體會(huì)[J];中國冶金工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志;2006年04期

10 趙飛;;觀察36例跟腱斷裂的手術(shù)療效[J];實(shí)用骨科雜志;2010年08期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 王彥寶;;閉合性跟腱斷裂手術(shù)切口改進(jìn)及跟腱斷裂伴皮膚缺損的顯微外科治療[A];第二十二屆航天醫(yī)學(xué)年會(huì)暨第五屆航天護(hù)理年會(huì)論文匯編（上冊）[C];2006年

2 李曉峰;任志凱;李西要;姚太順;;微創(chuàng)治療閉合性性跟腱斷裂[A];第十九屆全國中西醫(yī)結(jié)合骨傷科學(xué)術(shù)研討會(huì)論文匯編[C];2012年

3 張丙磊;余楓;趙東升;李愛民;殷軍;趙玉麟;張路;;小切口微創(chuàng)治療新鮮跟腱斷裂[A];第18屆中國康協(xié)肢殘康復(fù)學(xué)術(shù)年會(huì)論文選集[C];2009年

4 王基文;;腓骨長肌腱轉(zhuǎn)移術(shù)治療跟腱斷裂[A];第二十五屆航天醫(yī)學(xué)年會(huì)暨第八屆航天護(hù)理年會(huì)論文匯編[C];2009年

5 付翔;李有宏;楊勇;張永祿;;跟腱斷裂辮式縫合治療5例[A];玉溪市第二屆骨科學(xué)術(shù)研討及科技成果推廣會(huì)論文匯編[C];2005年

6 董廣新;李捷;王新華;殷超;;運(yùn)動(dòng)中跟腱斷裂的原因及預(yù)防[A];2007廣東省體育科學(xué)研究論文選[C];2007年

7 巫宗德;王小兵;;小切口微創(chuàng)治療陳舊閉合跟腱斷裂—附23例臨床觀察報(bào)告[A];第七屆全國創(chuàng)傷學(xué)術(shù)會(huì)議暨2009海峽兩岸創(chuàng)傷醫(yī)學(xué)論壇論文匯編[C];2009年

8 陳武;趙來云;石紹林;;“封閉”致跟腱斷裂1例[A];第六屆西部骨科論壇暨貴州省骨科年會(huì)論文匯編[C];2010年

9 吳成志;;跟腱斷裂術(shù)后的康復(fù)療效[A];第六屆西部骨科論壇暨貴州省骨科年會(huì)論文匯編[C];2010年

10 周志杰;;帶蒂腓腸肌肌膜及跟腱反轉(zhuǎn)縫合法治療跟腱斷裂[A];第十九屆航天醫(yī)學(xué)年會(huì)暨第二屆航天護(hù)理年會(huì)論文匯編[C];2003年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前9條

1 劉曉輝 8621部隊(duì);從“跟腱斷裂”說開去[N];人民武警報(bào);2012年

2 趙巖;跟腱斷裂后的功能恢復(fù)[N];健康報(bào);2007年

3 國際運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)聯(lián)合會(huì)中國教育培訓(xùn)中心副主任 劉崇志;跟腱斷裂 不是運(yùn)動(dòng)員的專利[N];健康報(bào);2008年

4 上海交通大學(xué)附屬新華醫(yī)院骨科主任 陳曉東;冬季運(yùn)動(dòng)謹(jǐn)防跟腱斷裂[N];健康時(shí)報(bào);2008年

5 ;跟腱斷裂的院前急救[N];農(nóng)村醫(yī)藥報(bào)（漢）;2007年

6 保健時(shí)報(bào)記者 楊小明;跟腱斷裂后，，學(xué)劉翔單腳著地[N];保健時(shí)報(bào);2012年

7 本報(bào)記者 李天舒;劉翔的“阿喀琉斯之踵”[N];健康報(bào);2012年

8 麥迪信;美國感染性疾病學(xué)會(huì)41屆年會(huì)[N];醫(yī)藥經(jīng)濟(jì)報(bào);2003年

9 艾黎;沙星類藥物可致跟腱斷裂[N];醫(yī)藥養(yǎng)生保健報(bào);2007年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 ALANI MOHANAD KHALID AHMED（李劍）;跟腱干細(xì)胞及骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞移植在大鼠跟腱再生中的研究[D];重慶大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 艾科熱木·吾普爾;自發(fā)性跟腱斷裂術(shù)后運(yùn)動(dòng)治療的療效觀察[D];新疆醫(yī)科大學(xué);2015年

2 魏鵬飛;雙Tsuge縫合法微創(chuàng)治療跟腱斷裂的臨床分析[D];大連醫(yī)科大學(xué);2015年

3 伍亮;早期不同強(qiáng)度跑臺運(yùn)動(dòng)對大鼠跟腱斷裂模型愈合的影響[D];南方醫(yī)科大學(xué);2013年

4 馬海波;60例新鮮跟腱斷裂術(shù)后臨床效果觀察[D];山東中醫(yī)藥大學(xué);2013年

5 楊威;南寧市85例運(yùn)動(dòng)性跟腱斷裂患者的病例分析及預(yù)防[D];廣西醫(yī)科大學(xué);2014年

6 李鵬;運(yùn)動(dòng)對家兔跟腱斷裂術(shù)后尿液蛋白質(zhì)譜的影響[D];新疆醫(yī)科大學(xué);2008年

7 唐斌;早期運(yùn)動(dòng)對家兔跟腱斷裂術(shù)后愈合的影響[D];新疆醫(yī)科大學(xué);2009年

8 楊慶健;跟腱斷裂修復(fù)術(shù)后再斷裂合并皮膚缺損的治療[D];河北醫(yī)科大學(xué);2013年

9 王起奎;腓腸肌腱瓣翻轉(zhuǎn)強(qiáng)化法治療跟腱斷裂臨床研究[D];廣州中醫(yī)藥大學(xué);2012年

10 路鵬;三種不同縫合方法治療跟腱斷裂的臨床研究[D];遵義醫(yī)學(xué)院;2014年

本文編號：2420966