金属富勒醇通过BMP信号通路促进骨髓基质细胞向成骨细胞分化

摘要

金属富勒醇[Gd@C82(OH)22]n是一种新型的纳米材料，由于其独特的理化性质，在生物医学领域具有广泛的应用前景。已有的文献显示，[Gd@C82(OH)22]n纳米颗粒具有良好的抗肿瘤活性。对荷瘤鼠进行组织分布实验显示，[Gd@C82(OH)22]n纳米颗粒在多种组织中均有分布，在骨组织中含量最高。那么，沉积在骨中的[Gd@C82(OH)22]n是否会对正常的骨代谢产生影响呢？基于这一问题，本研究以骨髓基质细胞为模型，采用CCK-8试剂盒，碱性磷酸酶比活性，矿化结节形成及定量测定，油红O染色及定量测定等方法研究了[Gd@C82(OH)22]n纳米颗粒对其增殖，成骨分化及成脂分化的影响，并用蛋白质印记（Western blot）、实时定量聚合酶链式反应（Q-PCR）和免疫荧光（Immunofluorescence）等技术研究了[Gd@C82(OH)22]n纳米颗粒对骨髓基质细胞成骨分化过程中BMP信号通路的影响，并且通过微计算机断层扫描技术（Micro CT），苏木精-伊红（H&E）染色等技术在动物水平上研究了[Gd@C82(OH)22]n纳米颗粒对骨质疏松模型鼠骨微结构的影响，并采用电感耦合等离子体质谱（ICP-MS）测定了该纳米颗粒在骨质疏松模型各组织的分布，结果表明：
　　1.[Gd@C82(OH)22]n纳米颗粒能够促进骨髓基质细胞增殖及成骨分化，抑制其向脂肪细胞分化。
　　2.[Gd@C82(OH)22]n纳米颗粒通过活化骨髓基质细胞成骨分化过程中BMP信号通路，上调成骨相关基因的表达，促进骨髓基质细胞向成骨细胞分化。
　　3.[Gd@C82(OH)22]n纳米颗粒能够显著改善骨质疏松模型鼠骨组织的微结构，有利于缓解骨质疏松症状。
　　综合上述结果，可以认为：[Gd@C82(OH)22]n纳米颗粒能够活化BMP信号通路，促进骨髓基质细胞向成骨细胞分化。

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第 1 章 绪论

1.1 碳纳米材料概述

1.2 碳纳米材料在生物医学领域的研究进展

1.3 立题依据

第 2 章 [Gd@C82(OH)22]n 纳米颗粒的表征

2.1 实验材料

2.2 实验仪器

2.3 实验方法

2.4 实验结果

2.5 实验结果讨论

第 3 章 [Gd@C82(OH)22]n 纳米颗粒对 MSCs 成骨、成脂分化及其功能的影响

3.1 实验材料

3.2 实验仪器

3.3 实验方法

3.4 实验结果

3.5 实验结果讨论

第 4 章 [Gd@C82(OH)22]n 纳米颗粒对 MSCs 成骨及成脂分化影响的机制研究

4.1 实验材料

4.2 实验仪器

4.3 实验方法

4.4 实验结果

4.5 实验结果讨论

第 5 章 [Gd@C82(OH)22]n 纳米颗粒对骨质疏松大鼠骨骼微结构的影响

5.1 实验材料

5.2 实验仪器

5.3 实验方法

5.4 实验结果

5.5 实验结果讨论

第 6 章 结论

参考文献

致谢

攻读学位期间所得的科研成果