外泌體及納米微粒促進(jìn)牽張成骨骨再生的研究
發(fā)布時間:2021-04-27 14:44
背景:牽張成骨是一種通過緩慢、持續(xù)牽張誘導(dǎo)骨組織再生的外科技術(shù),在治療四肢大段骨缺損、骨髓炎及骨畸形時具有獨特的優(yōu)勢。但該技術(shù)治療周期長,嚴(yán)重影響患者生活質(zhì)量并可導(dǎo)致并發(fā)癥發(fā)生率升高。加速牽張成骨區(qū)新骨再生,縮短患者的治療周期具有重要臨床意義。內(nèi)皮祖細(xì)胞(EPCs)是新生血管形成的重要參與者,EPCs來源的外泌體(EPC-Exos)同樣具備刺激血管再生的能力。磁性介孔氧化硅納米微粒(M-MSNs)是理想的藥物運載體,并可能調(diào)控間充質(zhì)干細(xì)胞(MSCs)成骨分化。EPC-Exos及M-MSNs促進(jìn)牽張成骨區(qū)新骨再生的作用尚不清楚。目的:評估EPC-Exos及M-MSNs對大鼠脛骨牽張成骨區(qū)新骨再生的影響,并探討其可能機(jī)制。方法:分離培養(yǎng)大鼠骨髓來源EPCs,超濾聯(lián)合超速離心法提取EPC-Exos并通過透射電鏡、western blot及TRPS檢測進(jìn)行鑒定,體外實驗研究EPC-Exos對內(nèi)皮細(xì)胞增殖、遷移及成管能力的影響和機(jī)制;合成M-MSNs并進(jìn)行表征鑒定,體外實驗研究其對MSCs存活、增殖和成骨分化的影響及機(jī)制;構(gòu)建大鼠脛骨牽張成骨模型,借助X線、micro-CT、Microfil灌注...
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略詞表
第一章 緒論
第二章 EPC-Exos促進(jìn)牽張成骨區(qū)骨再生的研究
2.1 前言
2.2 材料及方法
2.2.1 實驗動物
2.2.2 主要耗材、儀器
2.2.3 主要試劑
2.2.4 主要試劑配制
2.2.5 細(xì)胞培養(yǎng)
2.2.5.1 EPCs分離培養(yǎng)
2.2.5.2 EPCs鑒定
2.2.5.3 HUVECs培養(yǎng)
2.2.6 EPC-Exos的提取
2.2.7 EPC-Exos的鑒定
2.2.7.1 EPC-Exos形態(tài)學(xué)鑒定
2.2.7.2 EPC-Exos粒徑分布測定
2.2.7.3 EPC-Exos表面標(biāo)志物鑒定
2.2.8 體外實驗
2.2.8.1 細(xì)胞增殖實驗
2.2.8.2 細(xì)胞劃痕遷移實驗
2.2.8.3 細(xì)胞體外成管實驗
2.2.8.4 Western blot分析
2.2.8.5 qRT-PCR實驗
2.2.8.6 ELISA檢測
2.2.9 動物實驗
2.2.9.1 構(gòu)建大鼠牽張成骨模型
2.2.9.2 活體成像實驗
2.2.9.3 X線攝片
2.2.9.4 Micro-CT檢測
2.2.9.5 生物力學(xué)測試
2.2.9.6 Microfil灌注掃描
2.2.9.7 組織學(xué)檢測
2.2.9.8 免疫組織化學(xué)檢測
2.2.10 統(tǒng)計學(xué)分析
2.3 結(jié)果
2.3.1 EPCs分離培養(yǎng)及鑒定
2.3.2 EPC-Exos鑒定
2.3.2.1 透射電鏡
2.3.2.2 q NANO粒徑分析
2.3.2.3 外泌體標(biāo)志物分析
2.3.2.4 外泌體mi R-126 水平
2.3.3 EPC-Exos促進(jìn)延長區(qū)新骨再生
2.3.3.1 建立大鼠脛骨牽張成骨模型
2.3.3.2 外泌體活體成像
2.3.3.3 X線片
2.3.3.4 micro-CT掃描
2.3.3.5 生物力學(xué)檢測
2.3.3.6 HE及Masson三色染色結(jié)果
2.3.3.7 血管灌注掃描
2.3.3.8 免疫組化染色結(jié)果
2.3.4 EPC-Exos增強(qiáng)HUVECs生物學(xué)功能
2.3.4.1 EPC-Exos促進(jìn)HUVECs增殖
2.3.4.2 EPC-Exos提高HUVECs遷移能力
2.3.4.3 EPC-Exos增加HUVECs成管能力
2.3.4.4 EPC-Exos激活RAF/ERK信號通路
2.3.4.5 EPC-Exos增加HUVECs血管形成相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平
2.4 討論
2.5 結(jié)論
第三章 M-MSNs促進(jìn)牽張成骨區(qū)骨再生的研究
3.1 前言
3.2 材料及方法
3.2.1 實驗動物
3.2.2 主要耗材、儀器
3.2.3 主要試劑
3.2.4 主要試劑配制
3.2.5 M-MSNs合成鑒定
3.2.6 細(xì)胞培養(yǎng)
3.2.7 體外實驗
3.2.7.1 普魯士藍(lán)染色
3.2.7.2 Live/Dead活死細(xì)胞染色實驗
3.2.7.3 CCK-8 細(xì)胞增殖實驗
3.2.7.4 MSCs成骨分化誘導(dǎo)
3.2.7.5 ALP活性測定
3.2.7.6 ALP染色
3.2.7.7 ARS染色檢測鈣鹽沉積
3.2.7.8 q RT-PCR檢測成骨相關(guān)基因及Wnt通路相關(guān)分子轉(zhuǎn)錄水平
3.2.7.9 Western blot分析檢測GSK-3β 及 β-catenin水平
3.2.8 動物實驗
3.2.8.1 大骨脛骨牽張成骨模型
3.2.8.2 延長脛骨X線攝片
3.2.8.3 延長脛骨micro-CT掃描
3.2.8.4 生物力學(xué)檢測
3.2.8.5 延長脛骨組織學(xué)檢測
3.2.8.6 延長脛骨免疫組織化學(xué)檢測OCN、Col-1 及 β-catenin
3.2.9 統(tǒng)計學(xué)分析
3.3 結(jié)果
3.3.1 M-MSNs表征
3.3.2 MSCs劑量依賴性攝取M-MSNs
3.3.3 M-MSNs具有良好的生物相容性
3.3.3.1 活死細(xì)胞染色
3.3.3.2 細(xì)胞增殖實驗
3.3.4 M-MSNs增強(qiáng)MSCs成骨分化
3.3.4.1 ALP活性測定
3.3.4.2 ALP染色結(jié)果
3.3.4.3 ARS染色結(jié)果
3.3.4.4 q RT-PCR檢測成骨基因轉(zhuǎn)錄水平
3.3.5 M-MSNs激活Wnt信號通路
3.3.6 動物實驗
3.3.6.1 建立大鼠脛骨牽張成骨模型
3.3.6.2 M-MSNs促進(jìn)延長區(qū)骨痂形成
3.3.6.3 延長區(qū)新生骨組織Micro-CT分析
3.3.6.4 M-MSNs提高延長區(qū)生物力學(xué)參數(shù)
3.3.6.5 組織學(xué)檢測結(jié)果
3.3.6.6 免疫組織化學(xué)染色結(jié)果
3.4 討論
3.5 結(jié)論
第四章 全文總結(jié)及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
博士在讀期間發(fā)表論文和科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]牽引成骨術(shù)與骨生長因子[J]. 徐袁瑾,張志愿,沈國芳. 上?谇会t(yī)學(xué). 2002(02)
本文編號:3163651
【文章來源】:上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:94 頁
【學(xué)位級別】:博士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
縮略詞表
第一章 緒論
第二章 EPC-Exos促進(jìn)牽張成骨區(qū)骨再生的研究
2.1 前言
2.2 材料及方法
2.2.1 實驗動物
2.2.2 主要耗材、儀器
2.2.3 主要試劑
2.2.4 主要試劑配制
2.2.5 細(xì)胞培養(yǎng)
2.2.5.1 EPCs分離培養(yǎng)
2.2.5.2 EPCs鑒定
2.2.5.3 HUVECs培養(yǎng)
2.2.6 EPC-Exos的提取
2.2.7 EPC-Exos的鑒定
2.2.7.1 EPC-Exos形態(tài)學(xué)鑒定
2.2.7.2 EPC-Exos粒徑分布測定
2.2.7.3 EPC-Exos表面標(biāo)志物鑒定
2.2.8 體外實驗
2.2.8.1 細(xì)胞增殖實驗
2.2.8.2 細(xì)胞劃痕遷移實驗
2.2.8.3 細(xì)胞體外成管實驗
2.2.8.4 Western blot分析
2.2.8.5 qRT-PCR實驗
2.2.8.6 ELISA檢測
2.2.9 動物實驗
2.2.9.1 構(gòu)建大鼠牽張成骨模型
2.2.9.2 活體成像實驗
2.2.9.3 X線攝片
2.2.9.4 Micro-CT檢測
2.2.9.5 生物力學(xué)測試
2.2.9.6 Microfil灌注掃描
2.2.9.7 組織學(xué)檢測
2.2.9.8 免疫組織化學(xué)檢測
2.2.10 統(tǒng)計學(xué)分析
2.3 結(jié)果
2.3.1 EPCs分離培養(yǎng)及鑒定
2.3.2 EPC-Exos鑒定
2.3.2.1 透射電鏡
2.3.2.2 q NANO粒徑分析
2.3.2.3 外泌體標(biāo)志物分析
2.3.2.4 外泌體mi R-126 水平
2.3.3 EPC-Exos促進(jìn)延長區(qū)新骨再生
2.3.3.1 建立大鼠脛骨牽張成骨模型
2.3.3.2 外泌體活體成像
2.3.3.3 X線片
2.3.3.4 micro-CT掃描
2.3.3.5 生物力學(xué)檢測
2.3.3.6 HE及Masson三色染色結(jié)果
2.3.3.7 血管灌注掃描
2.3.3.8 免疫組化染色結(jié)果
2.3.4 EPC-Exos增強(qiáng)HUVECs生物學(xué)功能
2.3.4.1 EPC-Exos促進(jìn)HUVECs增殖
2.3.4.2 EPC-Exos提高HUVECs遷移能力
2.3.4.3 EPC-Exos增加HUVECs成管能力
2.3.4.4 EPC-Exos激活RAF/ERK信號通路
2.3.4.5 EPC-Exos增加HUVECs血管形成相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄表達(dá)水平
2.4 討論
2.5 結(jié)論
第三章 M-MSNs促進(jìn)牽張成骨區(qū)骨再生的研究
3.1 前言
3.2 材料及方法
3.2.1 實驗動物
3.2.2 主要耗材、儀器
3.2.3 主要試劑
3.2.4 主要試劑配制
3.2.5 M-MSNs合成鑒定
3.2.6 細(xì)胞培養(yǎng)
3.2.7 體外實驗
3.2.7.1 普魯士藍(lán)染色
3.2.7.2 Live/Dead活死細(xì)胞染色實驗
3.2.7.3 CCK-8 細(xì)胞增殖實驗
3.2.7.4 MSCs成骨分化誘導(dǎo)
3.2.7.5 ALP活性測定
3.2.7.6 ALP染色
3.2.7.7 ARS染色檢測鈣鹽沉積
3.2.7.8 q RT-PCR檢測成骨相關(guān)基因及Wnt通路相關(guān)分子轉(zhuǎn)錄水平
3.2.7.9 Western blot分析檢測GSK-3β 及 β-catenin水平
3.2.8 動物實驗
3.2.8.1 大骨脛骨牽張成骨模型
3.2.8.2 延長脛骨X線攝片
3.2.8.3 延長脛骨micro-CT掃描
3.2.8.4 生物力學(xué)檢測
3.2.8.5 延長脛骨組織學(xué)檢測
3.2.8.6 延長脛骨免疫組織化學(xué)檢測OCN、Col-1 及 β-catenin
3.2.9 統(tǒng)計學(xué)分析
3.3 結(jié)果
3.3.1 M-MSNs表征
3.3.2 MSCs劑量依賴性攝取M-MSNs
3.3.3 M-MSNs具有良好的生物相容性
3.3.3.1 活死細(xì)胞染色
3.3.3.2 細(xì)胞增殖實驗
3.3.4 M-MSNs增強(qiáng)MSCs成骨分化
3.3.4.1 ALP活性測定
3.3.4.2 ALP染色結(jié)果
3.3.4.3 ARS染色結(jié)果
3.3.4.4 q RT-PCR檢測成骨基因轉(zhuǎn)錄水平
3.3.5 M-MSNs激活Wnt信號通路
3.3.6 動物實驗
3.3.6.1 建立大鼠脛骨牽張成骨模型
3.3.6.2 M-MSNs促進(jìn)延長區(qū)骨痂形成
3.3.6.3 延長區(qū)新生骨組織Micro-CT分析
3.3.6.4 M-MSNs提高延長區(qū)生物力學(xué)參數(shù)
3.3.6.5 組織學(xué)檢測結(jié)果
3.3.6.6 免疫組織化學(xué)染色結(jié)果
3.4 討論
3.5 結(jié)論
第四章 全文總結(jié)及展望
參考文獻(xiàn)
致謝
博士在讀期間發(fā)表論文和科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]牽引成骨術(shù)與骨生長因子[J]. 徐袁瑾,張志愿,沈國芳. 上?谇会t(yī)學(xué). 2002(02)
本文編號:3163651
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