本文選題：非酶糖基化交聯(lián)　切入點：膠原水凝膠　出處：《太原理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：圓錐角膜是臨床常見的眼科疾病。針對圓錐角膜的治療方法有多種,其中角膜膠原交聯(lián)術(shù)(corneal collagen cross-linking,CXL)能夠有效阻止圓錐角膜進(jìn)展,倍受青睞。CXL術(shù)后角膜基質(zhì)的膠原纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,應(yīng)力狀態(tài)重新分布,基質(zhì)細(xì)胞生存的力學(xué)微環(huán)境發(fā)生了改變,細(xì)胞如何適應(yīng)這種變化、并與之相互作用,是我們亟待解答的問題。非酶糖基化交聯(lián),在實現(xiàn)基質(zhì)交聯(lián)環(huán)境的同時可與細(xì)胞共凝,因此為體外研究CXL術(shù)后角膜基質(zhì)細(xì)胞與基質(zhì)相互作用提供了良好的載體。本文通過添加核糖對膠原水凝膠實現(xiàn)非酶糖基化交聯(lián),探討了膠原交聯(lián)后圓錐角膜成纖維細(xì)胞形態(tài)、鋪展、增殖以及細(xì)胞骨架的重排,為研究CXL術(shù)后角膜微環(huán)境改變對角膜基質(zhì)細(xì)胞生物學(xué)行為的影響提供參考。論文主要工作如下:1.采用不同核糖濃度(0、50、100、150、200 mM)對鼠尾I型膠原進(jìn)行非酶糖基化交聯(lián),通過自行搭建的膠原薄膜力學(xué)特性檢測系統(tǒng)檢測了膠原水凝膠薄膜的彈性模量,采用共聚焦顯微鏡和掃描電鏡觀測了膠原微觀結(jié)構(gòu)。研究表明:隨著核糖濃度的增加,膠原力學(xué)性能得到了一定改善,從180 Pa提高到470 Pa;膠原纖維的直徑變粗。膠原水凝膠薄膜的力學(xué)性能和膠原纖維直徑變化之間呈正相關(guān)性。2.原代提取培養(yǎng)圓錐角膜成纖維細(xì)胞,將其接種于膠原水凝膠的表面,采用FDA-PI雙色熒光法觀測細(xì)胞活性;通過浮雕顯微鏡觀察細(xì)胞形態(tài)變化;通過Image plus5.1軟件對細(xì)胞鋪展面積進(jìn)行測量;采用WST-1檢測對細(xì)胞增殖情況;通過對細(xì)胞核與細(xì)胞骨架的共染觀察細(xì)胞骨架的重排情況,并測量了細(xì)胞核面積的變化。研究表明:隨著核糖濃度的增加,細(xì)胞形態(tài)發(fā)生明顯改變,細(xì)胞鋪展面積以及細(xì)胞核面積變小;細(xì)胞活性未受到明顯的影響,細(xì)胞的增殖隨著核糖濃度的增加而降低;生長于低核糖濃度交聯(lián)的水凝膠基底上的細(xì)胞肌動蛋白應(yīng)力纖維更加明顯。我們的研究表明非酶糖基化交聯(lián)后的膠原水凝膠力學(xué)微環(huán)境發(fā)生明顯變化,這種改變對圓錐角膜成纖維細(xì)胞的鋪展、增殖及骨架重排等細(xì)胞行為均產(chǎn)生了一定的影響,適度的交聯(lián)在提高膠原水凝膠力學(xué)性能的同時亦適合細(xì)胞的生長。這將為探索CXL術(shù)后角膜基質(zhì)細(xì)胞與基質(zhì)相互作用提供有價值的參考。
[Abstract]:Keratoconus is a common clinical ophthalmic disease. There are many treatments for keratoconus, among which corneal collagen cross-linking can effectively prevent keratoconus from progressing. The structure of collagen fibers in corneal stroma was changed, the stress state was redistributed, and the mechanical microenvironment of stromal cells was changed after CXL. How could the cells adapt to this change and interact with it? Nonenzymatic glycosylation and cross-linking can be achieved in matrix crosslinking environment at the same time with cell coagulation. Therefore, it provides a good carrier for studying the interaction between stromal cells and stromal cells after CXL in vitro. In this paper, the morphology of keratoconus fibroblasts after collagen crosslinking was studied by adding ribose to the collagen hydrogel for non-enzymatic glycation crosslinking. Spreading, proliferation, and cytoskeleton rearrangement, In order to study the effect of corneal microenvironment changes on the biological behavior of corneal stromal cells after CXL, the main work of this paper is as follows: 1. The elastic modulus of collagen hydrogel film was measured by a self-built mechanical property test system. The microstructure of collagen was observed by confocal microscope and scanning electron microscope. The results showed that the elastic modulus of collagen hydrogel film increased with the increase of ribose concentration. The mechanical properties of collagen were improved from 180 Pa to 470 Pa, the diameter of collagen fibers became thicker, the relationship between the mechanical properties of collagen hydrogel membrane and the diameter of collagen fibers was positive. 2. The primary extraction and culture of keratoconus fibroblasts, The cells were inoculated on the surface of collagen hydrogel, and the cell activity was observed by FDA-PI two-color fluorescence method. The morphological changes of cells were observed by relief microscope, the cell spreading area was measured by Image plus5.1 software, the proliferation of cells was detected by WST-1. The rearrangement of cytoskeleton was observed by co-staining of nucleus and cytoskeleton, and the change of nuclear area was measured. Cell spreading area and nuclear area became smaller, cell activity was not significantly affected, cell proliferation decreased with the increase of ribose concentration. The cellular actin stress fibers grown on the hydrogel substrate with low ribonose concentration were more obvious. Our results showed that the mechanical microenvironment of collagen hydrogels after non-enzymatic glycation crosslinking was significantly changed. These changes have a certain effect on the proliferation, proliferation and cytoskeleton rearrangement of keratoconus fibroblasts. Proper crosslinking not only improves the mechanical properties of collagen hydrogel, but also suits the growth of cells, which will provide a valuable reference for exploring the interaction between corneal stromal cells and stroma after CXL.
【學(xué)位授予單位】：太原理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：R772.2

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本文編號：1567171