手机知网 App
24小时专家级知识服务
打 开
手机知网|搜索

骨髓与脂肪间质干细胞分离与诱导分化为成骨细胞的研究

马勇江

  由疾病、外伤等原因造成的骨缺损及功能丧失的修复至今仍是骨外科领域尚待解决的重大课题。组织工程这门新兴学科的兴起使骨缺损的修复和重建迈向了一个新的时代。组织工程一个首要解决的关键问题是寻找来源丰富、易于操作的的种子细胞。目前己发现人和动物骨髓中存在间质干细胞(Mesenchyma1 stem cells,MSCs),它们是一群具有多向分化潜能的均质性细胞,在特定的诱导条件下可分化为多种间质组织细胞,如骨、软骨、脂肪等细胞,以及多种非间质组织细胞,如肌肉细胞、神经细胞等细胞类型。发育生物学家Verfaillie认为骨髓MSCs在分化潜能上似乎可以与胚胎干细胞相媲美。在体外长期培养过程中,骨髓MSCs始终保持其多向分化潜能,且遗传背景相当稳定,体内植入反应较弱,采用特定诱导分化技术,将其定向诱导分化为成骨细胞,可以理想地解决骨组织工程中的种子细胞问题。脂肪MSCs表现出与骨髓MSCs相似的、广泛的分化潜能等生物学特性,而脂肪组织的获取比骨髓更容易、更安全。因此,脂肪MSCs将成为骨组织工程中种子细胞的又一个更具吸引力的来源。本研究以人胎儿骨髓和家兔脂肪MSCs为研究对象,目的在于建立起人胎儿骨髓和家兔脂肪MSCs的分离培养及鉴定体系;在此基础上,研究不同浓度地塞米松和人胚成骨细胞条件培养基对骨髓和脂肪MSCs向成骨细胞分化的影响,以期建立一种优化的骨髓和脂肪MSCs向成骨细胞分化的体外诱导分化体系,为骨髓和脂肪YSCs的临床应用提供理论依据和技术方法等。.本论文主要进行了五个方面的研究:1.人胎儿骨髓MSCs的生物学特性研究;2.地塞米松对骨髓MSCs向成骨细胞分化的影响;3.条件培养基对骨髓MSCs向成骨细胞分化的影响;4.家兔脂肪MSCs的分离培养及鉴定;5.地塞米松对脂肪MSCs向成骨细胞分化的影响。得到以下结论:1.采用全骨髓细胞贴壁筛选法分离得到人胎儿骨髓MSCs。人胎儿骨髓MSCs不表达造血细胞表面抗原,如单核细胞/巨噬细胞表面抗原CDl4,造血前体细胞标志抗原CD34,白细胞标志抗原CD45,抗原呈递细胞或成纤维细胞表面抗原HLA—DR;表达整和素家族成员CD29、粘附分子CD44,以及cDl05(endoglin)。人胎儿骨髓MSCs具有多向分化潜能,可诱导分化为脂肪细胞、神经细胞和成骨细胞。2.首次证明地塞米松浓度为lO-7mol/L时,更有利于促进人胎儿MSCs向成骨细胞分化,同时,对人胎儿MSCs的抑制作用最小。3.首次证明成骨细胞条件培养基促进人胎儿骨髓MSCs向成骨细胞分化。40%的条件培养基在诱导效率上与10-7m01/L地塞米松诱导效果较一致,但40%的条件培养基促进骨髓MSCs的增殖,又可显著增加ALP阳性率和钙化结节数,是诱导骨髓MSCs向成骨细胞分化的较好方法。4.首次采用O.1%胶原酶型I+1%BSA,消化90min的分离方法,从家兔腹股沟皮下脂肪组织,卵巢脂肪组织,或肾脏周围脂肪组织中分离得到脂肪MSCs。并证明与骨髓MSCs相似,家兔脂肪MSCs也不表达CDl4、CD34、CD45、HLA—DR,表达CD29、CD44以及CDl05;具有可分化为脂肪细胞、神经细胞和成骨细胞等细胞类型的多向分化潜能。5.首次证明地塞米松浓度为10-8m01/L时,更有利于促进家兔脂肪MSCs向成骨细胞分化,同时,对脂肪MSCs的抑制作用最小。‘……   
[关键词]:间质干细胞;成骨细胞;诱导分化;骨髓;脂肪组织;人胎儿;
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:西北农林科技大学2004年