人臍帶間充質(zhì)干細胞向角膜內(nèi)皮樣細胞分化的初步實驗研究
本文關鍵詞:人臍帶間充質(zhì)干細胞向角膜內(nèi)皮樣細胞分化的初步實驗研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:組織工程角膜是近來興起的一項非常有前景的治療手段,其可克服供體角膜的缺乏和可能發(fā)生的免疫排斥反應等由傳統(tǒng)角膜移植術所帶來的局限。組織工程角膜構建最突出的問題是種子細胞的來源。由于目前大量體外培養(yǎng)獲取人的角膜內(nèi)皮細胞仍面臨著許多困難。因此,尚需進一步尋找其他種類的細胞作為內(nèi)皮細胞的替代細胞。 人臍帶間充質(zhì)干細胞因獲取方便、無創(chuàng)及避免了胚胎干細胞倫理學爭議等優(yōu)點,近年來被廣泛的應用于臨床研究。臍帶間充質(zhì)干細胞可分化為多種間葉組織細胞,其同時在組織和細胞替代治療及再生醫(yī)學方面具有極大的應用價值。眾所周知,人類和嚙齒類動物角膜內(nèi)皮組織起源于神經(jīng)嵴的眼周間葉組織。臍帶間充質(zhì)干細胞在體外可大量擴增并具有多向分化的潛能。因此,其是體外替代角膜內(nèi)皮細胞的理想種子細胞來源。 本研究中,我們通過共培養(yǎng)體系成功將人臍帶間充質(zhì)干細胞誘導分化成具有類似內(nèi)皮細胞形態(tài)、標志物及功能特性的內(nèi)皮樣細胞。 第一部分:人臍帶間充質(zhì)干細胞的體外分離、培養(yǎng)和鑒定 目的:建立人臍帶間充質(zhì)干細胞分離、培養(yǎng)和鑒定的方法。 方法:用膠原酶消化法分離人臍帶間充質(zhì)干細胞,并置于37℃,5%CO2孵育箱中培養(yǎng),待其貼壁傳代后于倒置顯微鏡下行細胞形態(tài)學觀察;流式細胞儀檢測其表面抗原表型;堿性磷酸酶及茜素紅染色鑒定其成骨誘導后的鈣質(zhì)沉積,油紅O用于成脂誘導后脂滴染色觀察。 結果:我們利用膠原酶消化法成功分離培養(yǎng)出人臍帶間充質(zhì)干細胞,細胞表達多種抗原表型,如CD29, CD44, CD90和CD105,但不表達造血細胞及與移植排斥相關的抗原表型,如CD14, CD31, CD34, CD40, CD45和HLA-DR。在條件培養(yǎng)中可誘導分化為骨和脂肪細胞。 結論:通過膠原酶消化法可成功分離培養(yǎng)出人臍帶間充質(zhì)干細胞;分離培養(yǎng)的臍帶間充質(zhì)干細胞具有間充質(zhì)干細胞的抗原表型和具有多向分化的潛能。 第二部分:兔角膜內(nèi)皮細胞的體外分離、培養(yǎng)和鑒定 目的:建立兔角膜內(nèi)皮細胞分離、培養(yǎng)和鑒定的方法。 方法:將帶有角膜內(nèi)皮細胞的后彈力層完整剝離后,用0.25%胰蛋白酶-0.02%EDTA混合液于37℃,5%CO2孵育箱中行消化處理。待角膜內(nèi)皮細胞貼壁傳代后于倒置顯微鏡下行細胞形態(tài)學及HE染色觀察。掃描電鏡觀察兔角膜內(nèi)皮細胞的超微結構,免疫熒光及免疫組織化學染色鑒定其表面蛋白標志物ZO-1(緊密連接蛋白)和NSE(神經(jīng)元特異性烯醇化酶)。 結果:我們通過后彈力層揭除聯(lián)合胰酶消化法成功分離培養(yǎng)出兔角膜內(nèi)皮細胞。原代培養(yǎng)的兔角膜內(nèi)皮細胞形態(tài)呈多邊形,,表面富含微絨毛,細胞間緊密連接,約10天后可融合形成鋪路石樣的外觀。分離培養(yǎng)的兔角膜內(nèi)皮細胞能夠表達內(nèi)皮細胞的蛋白標志物ZO-1和NSE。 結論:通過后彈力層揭除聯(lián)合胰酶消化法可成功分離培養(yǎng)出兔角膜內(nèi)皮細胞,且其具有角膜內(nèi)皮細胞所固有的特性。 第三部分:共培養(yǎng)體系下誘導臍帶間充質(zhì)干細胞向角膜內(nèi)皮樣細胞分化的初步實驗研究 目的:通過與兔角膜內(nèi)皮細胞行體外共培養(yǎng),觀察人臍帶間充質(zhì)干細胞是否能向角膜內(nèi)皮樣細胞誘導分化。 方法:利用Transwell共培養(yǎng)體系,將人臍帶間充質(zhì)干細胞與兔角膜內(nèi)皮細胞進行共培養(yǎng),誘導分化7天后的細胞行倒置顯微鏡和原子力顯微鏡下觀察形態(tài)。CCK-8檢測誘導分化細胞的增殖活性,實時熒光定量PCR和Western blot檢測誘導分化細胞的相關內(nèi)皮細胞的標志物蛋白(緊密連接蛋白、神經(jīng)鈣黏素和神經(jīng)元特異性烯醇化酶)及特異性轉(zhuǎn)錄因子(FoxC1和Pitx2)的表達情況。 結果:共培養(yǎng)誘導分化后細胞的增殖、周期及凋亡與誘導前相比無明顯差異。與兔角膜內(nèi)皮細胞共培養(yǎng)7天后,紡錘形的臍帶間充質(zhì)干細胞已逐漸向卵圓形和多角形的細胞形態(tài)轉(zhuǎn)變,且能夠表達內(nèi)皮細胞相對特異性的標志物蛋白(ZO-1、N-cadherin和NSE)及相關轉(zhuǎn)錄因子(FoxC1和Pitx2)。 結論:通過與兔角膜內(nèi)皮細胞共培養(yǎng)后,人臍帶間充質(zhì)干細胞可被誘導分化為角膜內(nèi)皮樣細胞。
【關鍵詞】:人臍帶間充質(zhì)干細胞 角膜內(nèi)皮細胞 組織工程 人工角膜
【學位授予單位】:暨南大學
【學位級別】:碩士
【學位授予年份】:2014
【分類號】:R77
【目錄】:
- 中文摘要3-6
- Abstract6-10
- 目錄10-12
- 前言12-18
- 第一部分:人臍帶間充質(zhì)干細胞的分離、培養(yǎng)和鑒定18-31
- 引言18-19
- 材料與方法19-24
- 結果24-28
- 討論28-31
- 第二部分:兔角膜內(nèi)皮細胞的分離、培養(yǎng)和鑒定31-43
- 引言31-32
- 材料與方法32-37
- 結果37-40
- 討論40-43
- 第三部分:共培養(yǎng)體系下誘導臍帶間充質(zhì)干細胞向角膜內(nèi)皮樣細胞分化的初步實驗研究43-62
- 引言43-44
- 材料與方法44-54
- 結果54-59
- 討論59-62
- 參考文獻62-77
- 全文總結77-78
- 問題和展望78-79
- 主要英文名詞縮略表79-81
- 在校期間發(fā)表的論文及科研成果81-83
- 致謝83
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本文編號:342763
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