氧化鐵納米顆粒協(xié)助促進間充質(zhì)干細胞成骨分化效應(yīng)研究
發(fā)布時間：2022-01-16 22:18
組織與器官的損傷后修復(fù)與功能重建是醫(yī)學(xué)領(lǐng)域研究的重大課題,隨著干細胞技術(shù)和生物材料科學(xué)的發(fā)展,再生醫(yī)學(xué)與組織工程領(lǐng)域備受關(guān)注。通過組織工程將種子細胞引入受損部位,在支架材料的引導(dǎo)與支持下,促進缺損部位的再生與修復(fù)。間充質(zhì)干細胞（Mesenchymal stem cells,MSCs）是一種多能干細胞,具有多向分化潛能,在不同的誘導(dǎo)條件下能夠分化成多種不同的間質(zhì)細胞,如成骨細胞、脂肪細胞、成肌細胞等。MSCs存在于多種組織中,并且在組織的損傷修復(fù)過程中起著重要的作用,其中骨髓來源MSCs的成骨分化是骨缺損后修復(fù)重建過程中成骨細胞的重要來源之一。已有大量研究報道磁場能促進骨損傷的修復(fù),同時近年來國內(nèi)外有關(guān)磁性骨支架材料的研究進展迅速,然而目前關(guān)于磁性材料是否能影響、如何影響MSCs的分化能力知之甚少。在本文的研究中,我們使用本課題組自主研發(fā)的、可用于臨床的超順磁性氧化鐵納米顆粒（Iron oxide nanoparticles,IONPs）,研究其對人骨髓來源MSCs的作用及相關(guān)機理,期望為氧化鐵納米顆粒用于骨組織再生修復(fù)治療的進一步研究提供指導(dǎo)。具體來說,主要工作包括以下幾個方面:（1）...
【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：149 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
造血干細胞與間質(zhì)細胞分化示意圖（http://stemcells.nih.gov/）
東南大學(xué)博士學(xué)位論文CD14（CD11b） 、CD79a（CD19）和 HLA-DR 在內(nèi)的表面標志物；第三，它們必須具備在體外分化為成骨細胞、脂肪細胞和成軟骨細胞的多重分化潛能。除此之外，MSCs還可以分化成包括肌細胞、肌腱細胞和韌帶細胞在內(nèi)的多種特殊的細胞類型[39]。MSCs具有極強的可塑性，例如骨髓來源的細胞能分化為成另一種中胚層來源的組織，如骨骼肌或心肌[40]； 此外，MSCs 可分化成內(nèi)胚層表型，如肝細胞樣[41,42]；還可分化為上皮細胞表型，比如視網(wǎng)膜色素上皮細胞、皮脂腺細胞、皮膚上皮細胞和腎小管上皮細胞[43-46]。
1.2.3 MSCs 與細胞外基質(zhì)的相互作用如何在實現(xiàn) MSCs 體外的大規(guī)模培養(yǎng)的同時保持細胞群體的高質(zhì)量，是干細胞研究成果應(yīng)用于臨床治療面對的首要問題[39]。MSCs 體外培養(yǎng)的環(huán)境與體內(nèi)大不相同，因此我們有必要認識 MSCs 的體內(nèi)微環(huán)境，主要包括細胞外基質(zhì)（ECM）和調(diào)控因子兩部分[58]（圖 1.3）。ECM 是高度復(fù)雜的天然支架，成分包括膠原、層粘連蛋白、纖維連接蛋白、彈性蛋白和蛋白聚糖等[59]。研究表明 ECM 不僅只是用來錨定和支持細胞的三維蛋白支架，ECM 不同的化學(xué)、力學(xué)和形貌性質(zhì)會讓細胞產(chǎn)生特定的應(yīng)答[60]，影響細胞的自我更新、黏附、遷移和分化等生命過程[61]。生長在 ECM 上的 MSCs 還會接觸到微環(huán)境中恒定濃度梯度的細胞生長因子，這些生長因子以溶解、黏附或化學(xué)連接等形式與ECM 結(jié)合，它們的釋放被嚴密地調(diào)控著，從而調(diào)控細胞的定向分化[62]。而 MSCs 的體外培養(yǎng)通常使用二維的、剛性的、非結(jié)構(gòu)化的表面，并依賴于在培養(yǎng)基中添加多種生長因子的混合物來調(diào)控干細胞的生長和分化[63]。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Modern trends in animal venom research-omics and nanomaterials[J]. Yuri N Utkin. World Journal of Biological Chemistry. 2017(01)
[2]磁性納米顆粒層層自組裝膜對原代小鼠骨髓細胞的生長促進作用（英文）[J]. 劉璇,張捷,唐詩佳,孫劍飛,婁志超,楊燕,王鵬,李艷,顧寧. Science China Materials. 2016(11)
[3]TGF-β and BMP signaling in osteoblast,skeletal development,and bone formation,homeostasis and disease[J]. Mengrui Wu,Guiqian Chen,Yi-Ping Li. Bone Research. 2016(01)
[4]超聲微氣泡介導(dǎo)磁性納米顆粒傳輸及其細胞內(nèi)氧化應(yīng)激響應(yīng)的研究（英文）[J]. 楊芳,李明熹,崔花婷,王團團,陳忠文,王澤遠,宋麗娜,顧竹笑,張宇,顧寧. Science China Materials. 2015(06)
本文編號：3593525
【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：149 頁
【學(xué)位級別】：博士
【部分圖文】：
造血干細胞與間質(zhì)細胞分化示意圖（http://stemcells.nih.gov/）
東南大學(xué)博士學(xué)位論文CD14（CD11b） 、CD79a（CD19）和 HLA-DR 在內(nèi)的表面標志物；第三，它們必須具備在體外分化為成骨細胞、脂肪細胞和成軟骨細胞的多重分化潛能。除此之外，MSCs還可以分化成包括肌細胞、肌腱細胞和韌帶細胞在內(nèi)的多種特殊的細胞類型[39]。MSCs具有極強的可塑性，例如骨髓來源的細胞能分化為成另一種中胚層來源的組織，如骨骼肌或心肌[40]； 此外，MSCs 可分化成內(nèi)胚層表型，如肝細胞樣[41,42]；還可分化為上皮細胞表型，比如視網(wǎng)膜色素上皮細胞、皮脂腺細胞、皮膚上皮細胞和腎小管上皮細胞[43-46]。
1.2.3 MSCs 與細胞外基質(zhì)的相互作用如何在實現(xiàn) MSCs 體外的大規(guī)模培養(yǎng)的同時保持細胞群體的高質(zhì)量，是干細胞研究成果應(yīng)用于臨床治療面對的首要問題[39]。MSCs 體外培養(yǎng)的環(huán)境與體內(nèi)大不相同，因此我們有必要認識 MSCs 的體內(nèi)微環(huán)境，主要包括細胞外基質(zhì)（ECM）和調(diào)控因子兩部分[58]（圖 1.3）。ECM 是高度復(fù)雜的天然支架，成分包括膠原、層粘連蛋白、纖維連接蛋白、彈性蛋白和蛋白聚糖等[59]。研究表明 ECM 不僅只是用來錨定和支持細胞的三維蛋白支架，ECM 不同的化學(xué)、力學(xué)和形貌性質(zhì)會讓細胞產(chǎn)生特定的應(yīng)答[60]，影響細胞的自我更新、黏附、遷移和分化等生命過程[61]。生長在 ECM 上的 MSCs 還會接觸到微環(huán)境中恒定濃度梯度的細胞生長因子，這些生長因子以溶解、黏附或化學(xué)連接等形式與ECM 結(jié)合，它們的釋放被嚴密地調(diào)控著，從而調(diào)控細胞的定向分化[62]。而 MSCs 的體外培養(yǎng)通常使用二維的、剛性的、非結(jié)構(gòu)化的表面，并依賴于在培養(yǎng)基中添加多種生長因子的混合物來調(diào)控干細胞的生長和分化[63]。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]Modern trends in animal venom research-omics and nanomaterials[J]. Yuri N Utkin. World Journal of Biological Chemistry. 2017(01)
[2]磁性納米顆粒層層自組裝膜對原代小鼠骨髓細胞的生長促進作用（英文）[J]. 劉璇,張捷,唐詩佳,孫劍飛,婁志超,楊燕,王鵬,李艷,顧寧. Science China Materials. 2016(11)
[3]TGF-β and BMP signaling in osteoblast,skeletal development,and bone formation,homeostasis and disease[J]. Mengrui Wu,Guiqian Chen,Yi-Ping Li. Bone Research. 2016(01)
[4]超聲微氣泡介導(dǎo)磁性納米顆粒傳輸及其細胞內(nèi)氧化應(yīng)激響應(yīng)的研究（英文）[J]. 楊芳,李明熹,崔花婷,王團團,陳忠文,王澤遠,宋麗娜,顧竹笑,張宇,顧寧. Science China Materials. 2015(06)
本文編號：3593525
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