納米纖維支架表面結構對骨髓間充質干細胞向纖維環(huán)細胞分化的影響及機制研究
發(fā)布時間：2021-02-23 15:29
椎間盤退變性疾病是嚴重影響患者生存質量的骨科常見病,以頸、背、腰部疼痛和肢體感覺、運動功能障礙為主要癥狀。雖多數(shù)患者經保守治療可獲得緩解,但仍有部分病情嚴重者需接受手術治療。手術中,為摘除突出的椎間盤,需切開纖維環(huán)或利用原有的纖維環(huán)破口進行操作。以往,對纖維環(huán)缺損的修復方法包括直接縫合、缺損部位封堵等,動物實驗及有限的臨床應用表明:這些方法可部分實現(xiàn)纖維環(huán)缺損的即時封閉和物理修復,能在一定程度上恢復纖維環(huán)的完整性和椎間盤的密閉性,但不能實現(xiàn)良好愈合,也不能促進纖維環(huán)和椎間盤的再生,因而所取得的效果有限,纖維環(huán)存在破損及愈合不良是引起髓核再突出的重要原因。近年來,組織工程和再生醫(yī)學技術開始應用于纖維環(huán)修復領域,通過構建符合纖維環(huán)結構特點的組織工程支架,可向缺損部位載入具有增殖和分化潛力的細胞,使其在缺損部位生長,以實現(xiàn)對缺損部位的修復,為纖維環(huán)和髓核的再生創(chuàng)造良好條件。在這一過程中,支架與細胞間需協(xié)同作用,以確保細胞的良好生長、增殖和分化,繼而提高修復效果。在其他的組織工程研究中,具有多向分化潛力的干細胞被廣泛應用于肌腱、軟骨、骨等組織的修復中,取得了一定的效果,將其引入纖維環(huán)和椎間盤修...
【文章來源】：中國人民解放軍海軍軍醫(yī)大學上海市 211工程院校
【文章頁數(shù)】：112 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
SEM觀察三種電紡纖維支架
海軍軍醫(yī)大學博士學位論文-30-異，兩兩比較時以LSD-t法進行；分析BMSCs隨時間變化的增殖情況時，以重復測量資料方差分析進行，各時間點組間比較采用協(xié)方差分析；當計量資料不滿足以上條件時，以Mann-Whitney法行秩和檢驗。計數(shù)資料以百分率（%）或數(shù)值表示，以卡方檢驗進行比較。以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義，統(tǒng)計分析以SPSS軟件（19.0，IBM，Chicago，IL，USA）完成。三、結果（一）電紡纖維支架表面結構的觀察和比較以靜電紡絲技術紡制了3種納米纖維支架，即RNS、ANS、3-DPS。對其表面結構的微觀特征進行觀察，可見在RNS中，各纖維無序排列，纖維分布方向隨機（圖1.A）；ANS中的纖維則排列方向有序，即具有取向性的特征（圖1.B）；3-DPS的組成纖維有別于以上兩種支架，其纖維并非直線型，而是由不同曲度的纖維層疊，各纖維在三維空間中隨機彎曲伸展并互相交織，各纖維間構成大小不一的孔洞狀孔隙（圖1.C）。圖1SEM觀察三種電紡纖維支架圖1A為RNS，其組成結構為連續(xù)的直行纖維，各纖維間交叉成角，纖維的排列方向隨機；B為ANS，其組成結構也是連續(xù)的直行纖維，但其排列方向有取向性，各纖維間交叉成角；C為3-DPS，其組成纖維非直行、不連續(xù)，在三維空間中伸展和交織，纖維間多無明顯夾角，而呈圓弧形過度，各纖維間圍成近圓形孔隙狀結構。3-DPS：三維多孔納米纖維支架RNS：無規(guī)納米纖維支架ANS：取向納米纖維支架。圖中標尺為30μm。（二）納米纖維支架中纖維直徑特征分析對各支架中纖維的直徑進行測量和分析、比較，各支架中纖維直徑的概率分布曲線表明，三種電紡纖維支架中纖維的直徑分布均符合正態(tài)分布的特征（圖2）。
納米纖維支架表面結構對骨髓間充質干細胞向纖維環(huán)細胞分化的影響及機制研究-31-圖2三種支架的纖維直徑分布圖2A為RNS、B為ANS、C為3-DPS，三種支架中纖維直徑大小的數(shù)值分布，概率分布曲線表明，其數(shù)值分布均符合正態(tài)分布。對三種支架中的纖維直徑的大小進行比較的結果顯示：當三組間比較時各組間纖維直徑存在差異（F=26.44，P＜0.001）；而組間比較示RNS中纖維直徑為1.22±0.17μm（0.88~1.66），ANS中纖維直徑為1.12±0.16μm（0.86~1.52），二者間無顯著差異；3-DPS中纖維直徑的大小為1.58±0.29μm（0.97~2.20），明顯大于另外兩種支架（P＜0.001）。（圖3）圖3三種支架纖維直徑比較圖3纖維直徑的比較，三組間纖維直徑存在差異（F=26.44，P＜0.001），而組間比較提示RNS、ANS間纖維直徑無差異。***：組間比較，差異有統(tǒng)計學意義，P＜0.001；ns：組間比較，無顯著差異。AANSRNS3-DPSBC
【參考文獻】：
期刊論文
[1]The effect of the fibre orientation of electrospun scaffolds on the matrix production of rabbit annulus fibrosus-derived stem cells[J]. Chen Liu,Caihong Zhu,Jun Li,Pinghui Zhou,Min Chen,Huilin Yang,Bin Li. Bone Research. 2015(02)
[2]經橫突側腹入路顯露兔腰椎的實驗研究[J]. 李長青,周躍,羅剛,李華壯,張傳志,郭國寧. 局解手術學雜志. 2008(06)
本文編號：3047812
【文章來源】：中國人民解放軍海軍軍醫(yī)大學上海市 211工程院校
【文章頁數(shù)】：112 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
SEM觀察三種電紡纖維支架
海軍軍醫(yī)大學博士學位論文-30-異，兩兩比較時以LSD-t法進行；分析BMSCs隨時間變化的增殖情況時，以重復測量資料方差分析進行，各時間點組間比較采用協(xié)方差分析；當計量資料不滿足以上條件時，以Mann-Whitney法行秩和檢驗。計數(shù)資料以百分率（%）或數(shù)值表示，以卡方檢驗進行比較。以P＜0.05為差異具有統(tǒng)計學意義，統(tǒng)計分析以SPSS軟件（19.0，IBM，Chicago，IL，USA）完成。三、結果（一）電紡纖維支架表面結構的觀察和比較以靜電紡絲技術紡制了3種納米纖維支架，即RNS、ANS、3-DPS。對其表面結構的微觀特征進行觀察，可見在RNS中，各纖維無序排列，纖維分布方向隨機（圖1.A）；ANS中的纖維則排列方向有序，即具有取向性的特征（圖1.B）；3-DPS的組成纖維有別于以上兩種支架，其纖維并非直線型，而是由不同曲度的纖維層疊，各纖維在三維空間中隨機彎曲伸展并互相交織，各纖維間構成大小不一的孔洞狀孔隙（圖1.C）。圖1SEM觀察三種電紡纖維支架圖1A為RNS，其組成結構為連續(xù)的直行纖維，各纖維間交叉成角，纖維的排列方向隨機；B為ANS，其組成結構也是連續(xù)的直行纖維，但其排列方向有取向性，各纖維間交叉成角；C為3-DPS，其組成纖維非直行、不連續(xù)，在三維空間中伸展和交織，纖維間多無明顯夾角，而呈圓弧形過度，各纖維間圍成近圓形孔隙狀結構。3-DPS：三維多孔納米纖維支架RNS：無規(guī)納米纖維支架ANS：取向納米纖維支架。圖中標尺為30μm。（二）納米纖維支架中纖維直徑特征分析對各支架中纖維的直徑進行測量和分析、比較，各支架中纖維直徑的概率分布曲線表明，三種電紡纖維支架中纖維的直徑分布均符合正態(tài)分布的特征（圖2）。
納米纖維支架表面結構對骨髓間充質干細胞向纖維環(huán)細胞分化的影響及機制研究-31-圖2三種支架的纖維直徑分布圖2A為RNS、B為ANS、C為3-DPS，三種支架中纖維直徑大小的數(shù)值分布，概率分布曲線表明，其數(shù)值分布均符合正態(tài)分布。對三種支架中的纖維直徑的大小進行比較的結果顯示：當三組間比較時各組間纖維直徑存在差異（F=26.44，P＜0.001）；而組間比較示RNS中纖維直徑為1.22±0.17μm（0.88~1.66），ANS中纖維直徑為1.12±0.16μm（0.86~1.52），二者間無顯著差異；3-DPS中纖維直徑的大小為1.58±0.29μm（0.97~2.20），明顯大于另外兩種支架（P＜0.001）。（圖3）圖3三種支架纖維直徑比較圖3纖維直徑的比較，三組間纖維直徑存在差異（F=26.44，P＜0.001），而組間比較提示RNS、ANS間纖維直徑無差異。***：組間比較，差異有統(tǒng)計學意義，P＜0.001；ns：組間比較，無顯著差異。AANSRNS3-DPSBC
【參考文獻】：
期刊論文
[1]The effect of the fibre orientation of electrospun scaffolds on the matrix production of rabbit annulus fibrosus-derived stem cells[J]. Chen Liu,Caihong Zhu,Jun Li,Pinghui Zhou,Min Chen,Huilin Yang,Bin Li. Bone Research. 2015(02)
[2]經橫突側腹入路顯露兔腰椎的實驗研究[J]. 李長青,周躍,羅剛,李華壯,張傳志,郭國寧. 局解手術學雜志. 2008(06)
本文編號：3047812
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