發(fā)布時間：2018-06-08 01:42

  本文選題：基質硬度 + Integrin��； 參考：《浙江大學》2017年碩士論文

【摘要】：肌腱損傷是一種非常常見的運動損傷。目前以物理治療、外科縫合以及移植為代表的治療手段,療效十分有限。目前,干細胞和組織工程等新技術的手段還是只能部分改善肌腱的修復效果,這其中問題在于沒有有效方法能夠使細胞向成熟功能細胞分化,實現肌腱完全再生。所以,我們在之前對干細胞協(xié)同生物支架的研究成果基礎之上,對干細胞階段性向肌腱分化與成熟展開研究,提出假說:物理與化學微環(huán)境通過肌腱細胞特異整合素(integrin)調控肌腱干細胞向肌腱系分化成熟。實驗室前期的研究證明,物理微環(huán)境與肌腱相關轉錄因子可以用來誘導干細胞向肌腱干細胞分化,并且integrin基因參與了肌腱的分化成熟。因此,本課題基于以下三部分內容。在第一部分中,我們通過基因芯片篩選,發(fā)現力學相關轉錄因子Fos基因在早期肌腱中高表達,通過體內外過表達與敲降實驗,發(fā)現在早期肌腱干細胞中過表達Fos基因可以促進肌腱干細胞向早期肌腱分化。第二部分我們探索力學微環(huán)境對肌腱晚期分化與成熟的影響,利用PDMS凝膠構建梯度楊氏模量的基質材料,我們發(fā)現合適的基質硬度能夠促進肌腱干細胞的Scx表達和腱系表型維持,并協(xié)同TGF-β1誘導向肌腱系分化。進一步實驗利用無支架體外組織工程肌腱模型,在不同基質硬度上誘導組織工程肌腱。在體內臏腱損傷修復實驗中,我們發(fā)現合適基質硬度能誘導肌腱干細胞向成熟肌腱分化并促進損傷肌腱的再生。整合素(integrin)家族為細胞力學傳導的第一類感受器,因此第三部分為探索integrin在肌腱干細胞分化中的機制,我們發(fā)現肌腱干細胞特異性表達integrinam亞型,進一步實驗發(fā)現硬度與Fos基因均可能通過肌腱特異integrin誘導肌腱分化。本研究揭示了物理與化學信號通過肌腱干細胞特異性integrin亞型的改變誘導干細胞向成熟肌腱分化,為在體外大量擴增肌腱組織工程細胞和實現肌腱組織完全再生提供了全新的思路。
[Abstract]:Tendon injury is a very common sport injury. At present, physical therapy, surgical suture and transplantation as the representative of the treatment, the efficacy is very limited. At present, new techniques such as stem cells and tissue engineering can only partially improve the repair effect of tendon. The problem is that there is no effective way to make cells differentiate into mature functional cells and achieve complete tendon regeneration. So, on the basis of previous research on stem cells co-scaffolds, we started to study the stage differentiation and maturation of stem cells into tendons. It is hypothesized that the physical and chemical microenvironment regulates the differentiation and maturation of tendon stem cells into tendon system through tendon cell specific integrin. Previous laboratory studies have shown that physical microenvironment and tendon related transcription factors can be used to induce stem cells to differentiate into tendon stem cells, and integrin gene is involved in tendon differentiation and maturation. Therefore, this subject is based on the following three parts. In the first part, we found that Fos gene was highly expressed in early tendon by gene chip screening, and was overexpressed and knocked down in vivo and in vitro. It was found that overexpression of Fos gene in early tendon stem cells could promote the differentiation of tendon stem cells into early tendon. In the second part, we explore the effect of mechanical microenvironment on the late differentiation and maturation of tendon. We use PDMS gel to construct the matrix material with gradient Young's modulus. We found that suitable matrix hardness could promote SCX expression and phenotypic maintenance of tendon stem cells, and induce tendon differentiation in coordination with TGF- 尾 1. The tissue engineered tendon was induced on different matrix hardness by using scaff-free tissue engineered tendon model in vitro. In vivo patellar tendon repair experiments, we found that suitable matrix hardness can induce the differentiation of tendon stem cells into mature tendon and promote the regeneration of damaged tendon. Integrin family is the first type receptor of cellular mechanical conduction. Therefore, the third part is to explore the mechanism of integrin in the differentiation of tendon stem cells. We found that tendon stem cells specifically express integrinam subtypes. Furthermore, it was found that both hardness and Fos gene could induce tendon differentiation by tendon specific integrin. This study revealed that physical and chemical signals induce stem cells to differentiate into mature tendons through the alteration of specific integrin subtypes of tendon stem cells. It provides a new idea for the expansion of tendon tissue engineering cells in vitro and the complete regeneration of tendon tissue.
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：R68;R318.08

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本文編號：1993810