组织工程材料的表面修饰对骨髓基质细胞粘附、增殖及定向成骨细胞分化的影响及体内成骨效应

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该文以下方面进行探讨:(1)采用不同原代细胞分离方法,研究其对MSCs细胞的生物学特性影响.(2)检测基因胜肽胶对MSCs细胞粘附、增殖及分化的影响.(3)分别采用I型胶原及纤维粘连蛋白(fibronectin,FN)包被聚乙醇酸-乳酸共聚物(Poly(lactide-co-glycolide),PLGA)膜及多孔块型PLGA材料,观察细胞在单层或三维培养状态下,I型胶原及FN对MSCs细胞粘附、增殖及向成骨细胞分化效应及能力.(4)检测I型胶原对MSCs细胞骨架肌动蛋白及细胞内游离钙离子的影响,了解I型胶原促进MSCs细胞粘附的内在机制.(5)观察经I型胶原包被的多孔块型PLGA材料体内成骨效果,尤其是材料中心部位的成骨情况.为研制具有细胞粘附能力、高效诱骨效应的新型活化人工骨提供实验依据和新的解决途径.该研究结果提示:(1)密度梯度离心法和红细胞裂解法均可用于分离纯化MSCs细胞,对细胞的生物学特性无明显影响.(2)利用旋转法制膜、快速成形新工艺制备多孔块型PLGA材料,前者机器转速恒定,后者在计算机控制下的数字化成形,保证了材料表面结构、空间构型等的较好统一.(3)基因胜肽胶可促进MSCs细胞的早期粘附,但对于细胞晚期粘附、细胞增殖及细胞碱性磷酸酶活性均无明显促进作用,提示其不具备良好的材料表面修饰剂特性.(4)I型胶原、纤维粘连蛋白均能促进细胞粘附,和细胞培养体系无关,经I型胶原、纤维粘连蛋白修饰的材料,细胞分布均匀,铺展良好,显示出良好的细胞相容性.(5)I型胶原、纤维粘连蛋白还可同时促进细胞增殖,诱导MSCs细胞向成骨细胞分化,是理想的骨组织工程材料表面修饰蛋白.(6)体内实验进一步证明了I型胶原包被材料后的诱骨能力.(7)对MSCs细胞骨架actin及细胞内钙的检测,表明I型胶原能促进MSCs细胞骨架蛋白肌动蛋白的组织和表达,同时可增加细胞内游离钙离子浓度.说明细胞粘附和细胞内肌动蛋白的构建和表达以及细胞内游离钙离子浓度有一定关联.综上所述,骨组织工程高分子材料PLGA经I型胶原、纤维粘连蛋白表面修饰后可明显提高MSCs粘附、增殖及向成骨细胞定向分化.利用I型胶原、纤维连接蛋进行材料的表面修饰,为骨组织工程材料发展提供了新方法.

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作者
刘刚;
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作者单位

第四军医大学;

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授予单位第四军医大学;
学科外科学(骨外专业)
授予学位博士
导师姓名胡蕴玉;
年度 2003
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类骨髓疾病;
关键词
细胞粘附; Ⅰ型胶原; 纤维粘连蛋白; 基因胜肽胶; 骨髓基质细胞; 聚乙醇酸-乳酸共聚物;

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