【优秀论文】脂肪间充质干细胞在软骨与骨组织工程中应用的初步研究.pdf

北京大学
博士学位论文
脂肪间充质干细胞在软骨与骨组织工程中应用的初步研究
姓名:鞠晓东
申请学位级别:博士
专业:外科学(骨科)
指导教师:娄思权
20040401
脂肪间充质干细胞在软骨与骨组织工程中应用的初步研究摘要虻姆椒ㄓ盏贾炯涑渲矢上赴蛉砉欠较蚍只⒁晕榷ㄗ骨组织工程的应用奠定了基础。整个研究由以下四个分题组成:本实验首先以胶原酶姆椒ù映赡甏笫笾咀橹刑崛≈疚食渲矢胞分化,并以油红旧ê蚉免疫细胞化学染色鉴定。结果显示从成年大鼠盏嫉ゲ闩嘌屠胄墓苣诰奂嘌关节软骨创伤或退变是骨科常见疾病,而软骨细胞属终末分化细胞,损伤后缺乏自我修复能力。近年来探索多种方法修复软骨损伤,如自体或异体软骨移植、细胞移植等,但在关节置换之前尚无公认的有效手段。软骨组织工程由于在软骨缺损修复方面的良好应用前景而成为当前研究的热点,而种子细胞的来源问题已成为软骨组织工程应用于临床的最大障碍。随着干细胞的发现与分子生物学技术的进展,人们开始利用于细胞的多向分化能力来构建组织工程软骨。本研究旨在探讨成年大鼠脂肪间充质干细胞的软骨分化潜能,分别以细胞因子导和转染染的细胞为种子细胞,与高分子聚合物支架材料复合构建组织工程软骨,探讨其作为软骨组织工程种子细胞的可能性。另外,鉴于脂肪间充质干细胞的多分化潜能,我们还探讨了其成骨分化的能力,为进一步研究脂肪问充质干细胞在疚食渲矢上赴幕旧镅匦细胞,观察一般特性,绘制细胞生长曲线,用胰岛素和地塞米松诱导其向脂肪细脂肪组织中成功的分离出脂肪间充质干细胞,形态为成纤维细胞样:传代细胞增殖能力强,倍增时间为小时左右;加入胰岛素和地塞米松诱导后约%的细胞分化为成熟的脂肪细胞,在一定的时间内叮的表达随诱导时问延长而增强。盏继逋馀嘌闹疚懦渲矢上赴蛉砉窍赴只氖笛本实验以外源性细胞生长因子脂肪问充质干细胞,分期终止培养,迸行组织化学染色,免疫组化、检测型胶原的表达。结果表明,离心管内聚集培养的细胞团经诱导后形成白色半透明逋庥北京大学博士研究生学位论文甌
的结节样组织块,组织内部形成类软骨陷窝样结构,阿尔新蓝染色显示强阳性,蛟銮康淖橹こ坦菇ㄈ斯と砉堑氖笛檠芯既胫炯涑渲矢上赴校逋獾ゲ闩嘌⑿蠫化为较成熟的软骨细胞,与三维支架复合培养可形成组织工程软骨,〗嵝纬稍龃蟆⒃龆啵免疫组化、检测到有型胶原的合成与表达;而单层培养的细胞则无型胶原蛋白的表达及软骨外基质形成。以上结果提示聚集培养的脂肪问充质干细盏己竽芟蛉砉窍赴只⒊醪叫纬衫嗳砉亲橹椋ḿ虻サ牡ゲ闩养不能诱导脂肪阳渲矢上赴娜砉欠只得魅砉窍赴只男纬尚枰R欢ǖ本实验通过脂质体介导的基因转染技术,将携带选。转染天后,利用免疫组化、和的方法,检测稳定转染腿砉窍喙鼗蚣暗鞍椎谋泶锴榭觥=峁允荆H竞蟮南赴徒涸虯谋泶铩U馑得婧吮泶镌靥逶谥炯涑渲矢上赴诳苫竦枚淘莺统て诒达,转入捎盏贾炯涑渲是赴娜砉欠只闹炯涑渲矢上赴又值絇Ъ懿牧仙希并把细胞一支架复合物植入裸鼠体内培养,取材后进行大体观察、组织学染色、型胶原免疫组织化学检测。结果显示,细胞一支架复合物在裸鼠体内培养周后可形成软骨样组织。此研究说明转基因的脂肪间充质干细胞在体内环境下可以分疚食渲矢上赴虺晒窍赴挠盏挤只本实验用成骨诱导培养液诱导脂肪间充质干细胞向成骨细胞分化,分别于诱检测表达的变化。结果显示,蚈表达增高。以上结果提示脂肪间充质干细胞可以向成骨细胞分化。:⑻逦⒒肪场虻恼婧吮泶镌和蛋白质水平均可检测到本研究还将稳定转染了基因增强的软骨组织工程的优势。导苯欣邢赴鸄染色和然钚圆舛ǎ琕旧ḿ觳夤切〗形成的变化,免疫组化和关键词:关节软骨:脂肪;间充质干细胞;软骨细胞;组织工程;:夯蜃H荆环只灰浦北京大学博士研究生学位论文胞经体.,细胞的.,
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软骨组织工程的研究进展文献综述随着各相关学科的发展,∮【弧3灾⒅瘟仆饬俅惨缴嗖捎每梢曰指垂亟诠δ艿来,人们对关节软骨的再造和修复研究的焦点已转向细胞疗法猙即移植足够数量的软骨细胞来修复关节软骨的缺损。但是单纯游离的软骨细胞移植,细胞容易流失,导致疗效的不稳定【,即组织工程是运用工程科学和生命科学的原理和方法,从根本上了解正常和病理的哺乳动物的组织结构一功能关系,并研究生由于创伤、炎症、肿瘤、退行性变等原因导致的关