矿化胶原与脂肪源间充质干细胞的生物相容性及对其成骨分化的影响

摘要

研究目的：
　　虽然骨组织有一定的再生和修复能力，但仍不足以代偿病理性骨折、创伤等因素造成的较大骨量缺损。周围血运不足、感染或全身性疾病等因素也会增加骨缺损治疗的难度。骨移植材料可分为自体骨、异体骨和人工骨材料，自体骨和异体骨均因各自的缺陷而导致在临床上应用受限，因此人工骨材料逐渐成为再生医学领域新的研究热点。矿化胶原(Mineralized collagen，MC)是模拟骨基质化学组成和微观结构的仿生复合材料，其与人脂肪源间充质干细胞(human adipose-derived stem cells，hADSCs)的研究目前鲜有报道。本研究将矿化胶原与Ⅰ型胶原和羟基磷灰石进行对比，探究三者对hADSCs的生物相容性以及成骨分化的影响。
　　研究方法:
　　制备矿化胶原、胶原、羟基磷灰石三种材料的圆片，通过X射线衍射(X-raydiffraction，XRD)、 FTIR(Fourier transform infrared spectroscopy，FTIR)检测材料物相组成和分子结构，通过接触角评估材料可湿润性，通过环境扫描电子显微镜(ESEM，environment scanning electron microscope)评估材料的表面形貌和细胞在材料上的贴附和生长状态;利用WST-8法观察细胞增殖;利用碱性磷酸酶(alkalinephosphatase，ALP)活性检测hADSCs成骨早期分化;通过real time PCR比较成骨标志性基因的表达。
　　研究结果:
　　矿化胶原具有与天然骨基质类似的化学组成和微观结构，hADSCs在其上表现出良好的贴附和生长行为。相比Ⅰ型胶原和羟基磷灰石，矿化胶原更有利于hADSCs的增殖，并且成骨分化早期(RUNX2、ALP、COL1A1)和晚期(IBSP、OCN、OPN)的标志性基因均有不同程度的表达升高。
　　研究结论:
　　本研究表明相较于Ⅰ型胶原和羟基磷灰石，矿化胶原对hADSCs表现出更好的生物相容性和成骨诱导能力，其与种子细胞hADSCs在骨组织工程领域有潜在的应用价值。

目录

摘要

引言

材料及方法

1．试剂和耗材

1．1 细胞培养主要试剂和耗材

1．2 流式细胞术相关材料

1．3 总RNA提取，cDNA合成和real-time PCR试剂与耗材

2、主要实验仪器

3、实验方法

3．1 材料制备

3．2 材料的理化性质表征

3．3 材料的表面形貌

3．4 hADSCs的培养和在材料上的种植

3．5 hADSCs在材料表面的观察

3．6 hADSCs在材料上的增殖检测

3．7 ALP活性检测

3．8 实时定量PCR

3．9 统计学分析

实验结果

1．材料的物相组成

2．材料的分子结构

3．材料的接触角测量

4．材料的外观和微观形貌

5．hADSCs形态与表型鉴定

6．hADSCs在材料表面的观察

7．hADSCs在材料上的增殖

8．ALP活性检测

9．成骨分化标志性基因的表达

讨论

局限性与不足之处

结论

参考文献

论文综述

附录

致谢

声明