【摘要】：肝臟是維持人體正常生理活動(dòng)的主要器官之一,近年來由于肥胖和糖尿病等發(fā)病率的持續(xù)增加,肝臟中糖和脂肪代謝的生理和病理研究尤其受到關(guān)注。肝細(xì)胞體外培養(yǎng)為肝臟病理和藥理研究提供了高通量且成本低廉的研究工具。由于肝細(xì)胞聚集體培養(yǎng)最接近其體內(nèi)的形態(tài)與結(jié)構(gòu),在維持細(xì)胞活率和功能上優(yōu)于其他體外培養(yǎng)方式,因此被寄予厚望,但也面臨調(diào)控規(guī)律和機(jī)理仍然缺乏的問題,這限制了其應(yīng)用。因此,本文采用透明可視的水凝膠為研究平臺(tái),探索肝細(xì)胞自組裝的調(diào)控規(guī)律和聚集機(jī)理,指導(dǎo)肝細(xì)胞組織化反應(yīng)器的構(gòu)建,并考察該反應(yīng)器的糖和脂肪代謝水平及肝臟中降糖降脂藥物的作用。首先,通過對海藻酸鈣與PEG水凝膠三維空腔內(nèi)肝細(xì)胞自組裝的研究發(fā)現(xiàn),空腔促進(jìn)了肝細(xì)胞自組裝,空腔構(gòu)型、尺寸、細(xì)胞接入密度等因素均通過調(diào)節(jié)細(xì)胞的堆積層數(shù)影響聚集體的形態(tài)和功能,且在細(xì)胞堆積4層時(shí),聚集活率和功能表達(dá)最高。此外,添加生物大分子有助于細(xì)胞聚集。自組裝機(jī)理研究顯示細(xì)胞的聚集過程受微絲和微管調(diào)控,同時(shí)隨著聚集程度的增加,肝細(xì)胞整聯(lián)蛋白的表達(dá)逐漸減弱而鈣粘蛋白的表達(dá)增強(qiáng)。此外,肝細(xì)胞聚集過程中會(huì)重排胞外基質(zhì)膠原。其次,本文通過對膜材料的篩選確定共混比為10%的PEG接枝聚砜中空纖維膜具有較優(yōu)的促細(xì)胞聚集能力。采用水凝膠平臺(tái)中獲得的較優(yōu)促細(xì)胞聚集參數(shù),構(gòu)建了基于中空纖維膜的肝細(xì)胞組織化反應(yīng)器。該反應(yīng)器中肝細(xì)胞可在18 h內(nèi)快速形成柱狀聚集體,其活率、尿素／白蛋白分泌量以及I相代謝酶活性等肝功能指標(biāo)均優(yōu)于三明治培養(yǎng)方式,且更接近體內(nèi)肝臟表達(dá)水平。此外,該反應(yīng)器也適用于人源性肝細(xì)胞的培養(yǎng)。最后,對上述組織化反應(yīng)器進(jìn)行糖和脂肪代謝功能和反映降糖降脂藥物作用的評價(jià)。結(jié)果發(fā)現(xiàn),相對于單層貼壁與三明治培養(yǎng)方式,組織化反應(yīng)器的糖和脂肪代謝能力更接近體內(nèi)肝臟水平,且可維持4d以上；且該反應(yīng)器可較敏感地響應(yīng)胰島素、胰高血糖素等激素的刺激和高葡萄糖濃度作用后的毒性反應(yīng)。正如我們所料,該組織化反應(yīng)器能比較正確地反映PPAR激動(dòng)劑類降糖降脂藥物(曲格列酮、GW501516以及非諾貝特)對肝臟糖、脂代謝水平及相關(guān)基因表達(dá)的調(diào)節(jié)作用。綜上所述,促進(jìn)肝細(xì)胞自組裝的組織化反應(yīng)器在肝特異性功能、糖和脂肪代謝水平以及反映降糖降脂藥物作用情況等方面均更接近體內(nèi)肝臟的行為。本研究不僅充實(shí)了組織化反應(yīng)器的設(shè)計(jì)理念,也為肝細(xì)胞反應(yīng)器在肝臟生理和病理等領(lǐng)域更好的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類號(hào)】：R575

【參考文獻(xiàn)】

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2 彭承宏,韓寶三,高長有,馬祖?zhèn)?趙之明,王涌,劉宏,張桂娣,楊梅娟;人肝細(xì)胞系L-02與聚丙烯生物雜化界面構(gòu)建的初步研究[J];中華外科雜志;2004年17期

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1 周U，

本文編號(hào)：2605612