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文檔簡介
1、骨髓間充質(zhì)干細(xì)胞(Bone marrow stromal stem cells,BMSCs)是一種成體干細(xì)胞,可微創(chuàng)重復(fù)取材,體外擴(kuò)增能力強(qiáng),被證明具有良好的軟骨形成能力,是組織工程化軟骨構(gòu)建的理想種子細(xì)胞,但是BMSCs再生軟骨在異位環(huán)境的骨化問題,嚴(yán)重限制了它在皮下軟骨缺損(比如鼻子,耳朵)上的應(yīng)用。與BMSCs不同,軟骨細(xì)胞可以在異位環(huán)境維持穩(wěn)定的軟骨表型,這可能跟抗血管化因子的存在有關(guān)。軟骨調(diào)節(jié)素-I(Chondromoduli
2、n-I,Chm-I)作為軟骨中典型的抗血管化因子之一,在調(diào)控軟骨生長、抑制血管化和腫瘤形成方面被廣泛的報導(dǎo)。因此闡明Chm-I對軟骨細(xì)胞的特性和功能,以及異位軟骨再生及再生軟骨穩(wěn)定性的影響可以有助于解決BMSCs異位骨化問題。
針對上述問題,本論文第一章重點(diǎn)探討了Chm-I在維持軟骨細(xì)胞再生軟骨異位穩(wěn)定性中的作用。目前的研究證明Chm-I基因敲除(Chm-I-/-,KO)沒有對原位關(guān)節(jié)軟骨發(fā)育產(chǎn)生影響,但是Chm-I基因敲除小
3、鼠的關(guān)節(jié)軟骨在移植到裸鼠皮下16天后,表現(xiàn)出明顯的骨化,而野生型(Wild type,WT)小鼠的關(guān)節(jié)軟骨在異位移植相同的時間后依然保持著穩(wěn)定的軟骨表型。從細(xì)胞形態(tài)、軟骨特異性基質(zhì)表達(dá)和pellet培養(yǎng)方面表明Chm-I基因敲除并沒有明顯影響體外培養(yǎng)的軟骨細(xì)胞的表型、功能和成軟骨能力,除了WT組比KO組的軟骨細(xì)胞在增殖速度上略快一些。盡管如此,將軟骨細(xì)胞混合matrigel注射到裸鼠皮下時,Chm-I基因敲除直接影響了軟骨細(xì)胞異位形成軟
4、骨的能力,表現(xiàn)為明顯的血管入侵。更進(jìn)一步的,將體外再生的軟骨組織移植到皮下環(huán)境后,Chm-I基因敲除明顯弱化了再生軟骨組織維持異位穩(wěn)定的能力,表現(xiàn)為早期的骨化。這些結(jié)果表明Chm-I是異位軟骨再生和再生軟骨穩(wěn)態(tài)的維持不可缺少的重要因素。
在上述證實(shí)Chm-I在維持軟骨細(xì)胞再生軟骨異位穩(wěn)定作用的基礎(chǔ)上,本論文第二部分探討了Chm-I在BMSCs再生軟骨異位穩(wěn)定性中的作用。小鼠無疑是研究這個問題的最佳模型,但是小鼠骨髓細(xì)胞成份更為
5、復(fù)雜,BMSCs比例低,目前也沒有穩(wěn)定的三維成軟骨體系。目前的研究證明通過碎骨片和骨髓液混合培養(yǎng)的原代骨髓細(xì)胞,經(jīng)lineage磁珠陰選后,得到的第一代骨髓細(xì)胞具有較高的純度以及較好的增殖活力和分化能力;應(yīng)用pellet模型,通過不同軟骨誘導(dǎo)方案的比較,確定誘導(dǎo)效果最好的方案,最后建立了穩(wěn)定的小鼠BMSCs培養(yǎng)和軟骨再生體系。在此基礎(chǔ)上,通過比較WT和Chm-I-/-小鼠BMSCs體外再生軟骨pellet在組織結(jié)構(gòu),軟骨特異性基質(zhì)表達(dá)方
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