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BMSC/纤维膜复合细胞层进行骨软骨再生修复研究

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BMSC/纤维膜复合细胞层进行骨软骨再生修复研究

作者：金乐北京化工大学

学位级别：硕士

骨关节炎、软骨磨损和骨软骨组织缺损是临床中常见的问题,骨软骨组织工程是一种治疗骨软骨缺损最具潜力的手段,制备能保持种子细胞的增殖、分化活性,且与体内微环境匹配的仿生支架对骨软骨组织工程至关重要。骨软骨结构复杂,构建仿生梯... 详细信息

骨关节炎、软骨磨损和骨软骨组织缺损是临床中常见的问题,骨软骨组织工程是一种治疗骨软骨缺损最具潜力的手段,制备能保持种子细胞的增殖、分化活性,且与体内微环境匹配的仿生支架对骨软骨组织工程至关重要。骨软骨结构复杂,构建仿生梯度支架有难度,而且现有种子细胞复合支架的组织工程策略,获取种子细胞时可能造成对细胞黏附分子和细胞间连接信号的破坏,接种时可能会发生种子细胞的流失。采用细胞层技术可避免上述问题,获得的具有完整细胞外基质细胞层,可极大程度地保存细胞活性,通过多层叠加构建三维组织修复体,用于骨软骨组织再生研究具有优势。为赋予细胞层良好的操作性和调控性,本研究以静电纺丝法制备的纤维膜为支撑,孵育骨髓间充质干细胞(BMSCs)细胞层,BMSCs是具有多向分化潜能的成体干细胞,纤维膜仿生天然细胞外基质的结构,为BMSCs的增殖和分化创造有利微环境。针对骨软骨再生修复,本论文重点探索了 BMSCs细胞层在体外的成软骨、成钙化软骨和成骨分化调控,并仿生构建了三维梯度骨软骨修复体植入新西兰白兔膝关节骨软骨缺损,评价了梯度诱导分化的BMSCs细胞层/纤维膜复合体用于骨软骨再生修复的可行性。首先,制备了无纺聚乳酸/明胶复合纤维膜,在其上接种BMSCs并孵育得到结合紧密的细胞层/纤维膜复合膜片结构。采用不同比例的成骨诱导分化液和成软骨诱导分化液混合,研究了细胞层/纤维膜复合物的体外成骨、成软骨的分化性能,并探究了成钙化软骨的最佳体外诱导条件。结果表明,相对于细胞培养板,纤维膜对细胞粘附、增殖有明显的促进效应,提高了细胞层的成骨和成软骨分化能力,并确定在50%成骨诱导分化液与50%成软骨诱导分化液共同作用下,细胞层表现出显著的成钙化软骨特性。其次,将经过不同诱导条件诱导分化后的细胞层/纤维膜复合物按成软骨-成钙化软骨-成骨顺序进行堆叠,得到仿骨软骨生理结构的三维梯度修复体,并将其置于新西兰白兔膝关节的骨软骨缺损区域,在术后6周、12周和24周通过Micro-CT、组织学染色和免疫组织化学染色,分析骨软骨缺损的修复再生效果。结果表明,三维梯度细胞层/纤维膜复合物的植入加速了骨基质的钙化,明显增强了兔膝关节骨软骨缺损的再生修复能力;与未进行梯度诱导分化的细胞层/纤维膜植入体比较,成骨区与成软骨区中间引入的钙化软骨层,可以有效地隔绝双相的接触与相互侵入,更好地保持了软骨与骨的微观生长环境,更有利于完整软骨层的形成。综上所述,以纤维膜为基板构建的BMSCs细胞层,在体外与体内均表现出良好的促细胞增殖和分化的能力,经体外梯度诱导分化的细胞层,通过仿生骨软骨结构构建的三维梯度修复体,可以促进骨软骨缺损的再生修复,细胞层/纤维膜复合物有望作为一种新型的生物材料,在骨软骨组织工程领域获得应用。

关键词：骨软骨组织工程细胞层静电纺丝钙化软骨

骨软骨修复用静电纺丝纤维膜/细胞层的构建及性能研究

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骨软骨修复用静电纺丝纤维膜/细胞层的构建及性能研究

作者：赵文文北京化工大学

学位级别：硕士

软骨组织内无血管,且软骨细胞是已经分化成熟的细胞,这些导致软骨损伤难以进行自我修复。同时,大面积软骨缺损往往同时伴随着软骨下骨的损伤,骨软骨缺损的临床治疗仍然面临重大挑战。组织工程技术是骨软骨再生修复的可行策略,但骨软骨... 详细信息

软骨组织内无血管,且软骨细胞是已经分化成熟的细胞,这些导致软骨损伤难以进行自我修复。同时,大面积软骨缺损往往同时伴随着软骨下骨的损伤,骨软骨缺损的临床治疗仍然面临重大挑战。组织工程技术是骨软骨再生修复的可行策略,但骨软骨的异质结构对构建具有仿生梯度的骨软骨支架提出了要求。不同细胞层堆叠制备三维修复体是已经被大家熟知的技术,是一种可用于构建梯度结构的简便方法,而静电纺丝纤维膜被证实是孵育细胞层优异的支撑材料。因此,本论文仿生骨软骨梯度组成采用静电纺丝技术制备了不同组成的复合纤维膜,在其上孵育具有多分化潜能的骨髓间充质干细胞（BMSCs）层,并诱导BMSCs层向成软骨、成钙化软骨和成骨分化,最后通过梯度叠加得到的三维修复体,可用于骨软骨再生修复。本研究采用共混溶液静电纺丝技术分别制备了聚乳酸/糖胺聚糖、聚乳酸/明胶、聚乳酸/明胶/糖胺聚糖、聚乳酸/明胶/羟基磷灰石几类复合纤维膜,糖胺聚糖选择了具有促软骨分化能力的透明质酸和硫酸软骨素,并改变纤维中透明质酸、硫酸软骨素、羟基磷灰石的添加量,开展了细胞层孵育和诱导分化研究。其中,重点开展了共混有糖胺聚糖复合纤维的纺丝工艺优化和表征,以及对比研究了纤维的组成诱导BMSCs和软骨细胞的分化能力。结果显示,所有组成的复合纤维膜都无细胞毒性、亲水性高和细胞亲和性优异,支持细胞的粘附、增殖和分化,其中:1)聚乳酸/明胶/透明质酸/硫酸软骨素复合纤维膜具有最强的促软骨分化能力,在其上孵育BMSCs层,并在体外通过成软骨分化诱导基培养后,作为构建梯度骨软骨修复体的软骨区;2)在聚乳酸/明胶复合纤维膜上孵育BMSCs层,在体外用1:1混合的成软骨分化和成骨分化诱导培养基培养后,作为构建梯度骨软骨修复体的钙化软骨区;3)含有类似天然骨矿成分的聚乳酸/明胶/羟基磷灰石复合纤维膜,负载BMSCs层并在体外用成骨诱导培养基培养后,作为构建梯度骨软骨修复的骨区。为探究钙化中间层以及体外预分化培养对于骨软骨再生修复的影响机制,仿生天然骨软骨的异质梯度结构,将上述几类不同预分化诱导的纤维膜/BMSCs层复合物,以及未经预分化培养的聚乳酸/明胶/BMSCs层复合物,通过堆叠成不同的梯度组合,采用新西兰大白兔的皮下植入模型和膝关节骨软骨缺损模型,开展生物相容性和再生修复能力评价研究。综上所述,本论文通过控制纤维膜的组成,并结合体外预分化培养的手段,构建的具有材料和细胞双梯度的骨软骨修复体,有望取得良好的骨软骨缺损修复效果,有助于骨软骨再生机制的研究。

关键词：静电纺丝细胞层聚乳酸明胶糖胺聚糖骨软骨修复

植物激素对烟草表皮薄细胞层离体培养中器官诱导及过氧化物酶和脂酶同工酶的变化

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河北大学学报(自然科学版) 1987年第1期 38-43页

作者：李庆余陈丕林王新尚河北大学生物系

烟草表皮,亚表皮薄细胞层(3-6层细胞)培养在MS培养基内,加入不同浓度的IAA/BA,IBA/BA和2.4D/BA,可较专一性地诱导根,芽及愈伤组织的形成,但未能形成花芽,试验结果表明,在合适的植物激素相组合和蔗糖浓度的作用下,以烟草表皮亚表皮薄细... 详细信息

烟草表皮,亚表皮薄细胞层(3-6层细胞)培养在MS培养基内,加入不同浓度的IAA/BA,IBA/BA和2.4D/BA,可较专一性地诱导根,芽及愈伤组织的形成,但未能形成花芽,试验结果表明,在合适的植物激素相组合和蔗糖浓度的作用下,以烟草表皮亚表皮薄细胞层进行离体培养是研究形态发生,调节控制器官形成的一个比较理想的试验系统。实验分析了分化和未分化的组织中过氧化物同工酶和脂酶同工酶的变化,在分化的组织中,过氧化物同工酶谱带略有增加,脂酶同工酶谱带无显著变化。

关键词：脂酶同工酶未分化愈伤组织创伤组织谱带离体培养植物激素植物生长调节物质过氧化物酶烟草表皮皮肤细胞层

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人骨髓体外培养中贴壁细胞层的形态分析

分子细胞生物学报 1982年第2期 33-43页

作者：朱壬葆,初俊杰,严传双,施骏军事医学科学院放射医学研究所军事医学科学院放射医学研究所军事医学科学院放射医学研究所军事医学科学院放射医学研究所北京北京北京北京

骨髓细胞体外培养是为体外造血研究建立一个模型。根据近年来国外学者研究小鼠骨髓细胞培养,和我们自己对人骨髓细胞培养的经验,认为初步建立起贴壁细胞层是很重要的。因为体内造血器官中由间质组成的造血微环境,是造血干细胞生存和活... 详细信息

骨髓细胞体外培养是为体外造血研究建立一个模型。根据近年来国外学者研究小鼠骨髓细胞培养,和我们自己对人骨髓细胞培养的经验,认为初步建立起贴壁细胞层是很重要的。因为体内造血器官中由间质组成的造血微环境,是造血干细胞生存和活动的基地。在体外培养研究中,贴壁细胞层的形成能在一定程度上起到体内造血微环境的作用。贴壁细胞层的主要成分是由成纤维细胞、巨噬细胞、上皮样细胞、脂肪细胞以及未分化细胞和少数分类不明的细胞组成。从数量上看,成纤维细胞和巨噬细胞占多数;在组织结构上是以成纤维细胞为支架,把各种细胞连接融合在一起,形成重叠的细胞层。依赖这种贴壁细胞层作为体外造血的“微环境”,可使造血干细胞存活较长时间,尤其对粒系统的增殖和分化更为适宜。贴壁细胞层除了在结构上有利于造血干细胞的生存外,其中巨噬细胞可能产生某些活性物质,调节造血干细胞的活动。

关键词：贴壁细胞体外造血细胞层体外培养人骨髓形态分析

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水螅细胞层内营养分布动态的研究

安徽师大学报 1996年第3期19卷 245-248页

作者：汪安泰潘鸿春田胜尼安徽师范大学生物系

以０．０１％中性红溶液标记杆吻虫喂水螅，观察了标记物在水螅细胞层内的分布动态。结果表明，中性红在内胚层细胞中呈碱性反应。在外胚层细胞中呈酸性反应，被标记的营养物在体轴方向以及在同一个体区的内、外胚层中的分布均不同。本... 详细信息

以０．０１％中性红溶液标记杆吻虫喂水螅，观察了标记物在水螅细胞层内的分布动态。结果表明，中性红在内胚层细胞中呈碱性反应。在外胚层细胞中呈酸性反应，被标记的营养物在体轴方向以及在同一个体区的内、外胚层中的分布均不同。本实验与前人用中性红直接活体染色水螅出现的中性红裉色顺序不同。将水螅细胞层内营养的分布动态与细胞运动规律之间的关系作了简要讨论。

关键词：水螅杆吻虫营养分布细胞层

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在底细胞层的存在下造血细胞的体外增殖——Ⅱ、来自各种器官的底细胞层的不同作用

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国外医学(放射医学分册) 1980年第2期 126-127页

作者：高凤鸣

本实验,目的在于在体外培养条件下复制出相当于活体内骨髓“间质性细胞”微环境对造血细胞的影响。妊娠10～11天以后的小鼠胚胎肝脏是个重要的造血器官,生后1周造血功能停止。在成年小鼠肝内存在有造血先质(祖)细胞。它们可能是来自血中... 详细信息

本实验,目的在于在体外培养条件下复制出相当于活体内骨髓“间质性细胞”微环境对造血细胞的影响。妊娠10～11天以后的小鼠胚胎肝脏是个重要的造血器官,生后1周造血功能停止。在成年小鼠肝内存在有造血先质(祖)细胞。它们可能是来自血中的CFUs移植到支持它们生长的肝脏微环境,或者可能来自胚胎肝内持续性存在的CFUs在肝内激活。胚胎肝脏及成年期肝脏在体内提供造血细胞增殖的良好微环境。本文用小鼠胚胎肝、成年小鼠脾脏、骨髓及胚胎成纤维细胞来源的底细胞层(贴附细胞层,Adheremt Cell Layer)作为条件培养基Condition Mdiun,(M)来观察骨髓

关键词：造血细胞微环境成年小鼠小鼠脾脏纤维细胞细胞层骨髓来源