间充质干细胞与SF/PLCL支架促进骨再生的研究

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目的为了更好的调控种子细胞的成骨分化及寻找合适的眼眶骨组织工程支架,本论文将研究miR-26a对人脂肪间充质干细胞(human adipose-derived stem cells,hADSCs)成骨分化的影响及调控机制,筛窦粘膜间充质干细胞(human ethmoid sinus mesenchymal stem cells,hESMSCs)膜片在骨修复中的作用,以及不同质量比的丝素(silk fibroin,SF)/聚丙交酯己内酯(poly(lactide-co-e-caprolactone),PLCL)纳米纤维支架对骨再生的影响。材料与方法1.构建miR-26a过表达和反义序列慢病毒载体,通过qPCR、碱性磷酸酶活性检测等测定miR-26a对hADSCs成骨分化的调控作用,通过双荧光素酶活性检测、染色质免疫共沉淀等探索miR-26a的调控机制。2.通过qPCR、Western Blot等检测hESMSCs的成骨分化能力;通过将hESMSCs与骨髓间充质干细胞共培养,观察hESMSCs旁分泌功能;将hESMSCs细胞膜片复合聚癸二酰甘油二酯(Poly(sebacoyl diglyceride),PSeD)支架用于大鼠颅骨标准骨缺损修复,观察其在骨修复中的作用。3.通过细胞增殖试验、qPCR、碱性磷酸酶活性检测等观察不同质量比的SF/PLCL 纳米纤维支架(纯 SF,SF/PLCL(75/25),SF/PLCL(50/50),SF/PLCL(25/75),纯PLCL支架)对hADSCs粘附、增殖及成骨分化的影响;通过使用hADSCs与SF/PLCL纳米纤维支架复合物修复大鼠标准颅骨缺损,观察其对体内新骨形成的影响。结果1.过表达miR-26a可以增强hADSCs的成骨分化,miR-26a通过直接结合在GSK3β mRNA的3 ’UTR区而抑制GSK3β蛋白的表达,GSK3β通过调节β-catenin而影响C/EBPα的表达,C/EBPα又可以结合在CTDSPL启动子区域而转录激活miR-26a的表达。2.hESMSCs有着很强的成骨分化能力,可促进大鼠骨髓间充质干细胞的增殖与成骨分化;hESMSCs细胞膜片可以促进大鼠标准颅骨缺损的修复。3.SF/PLCL(50/50)纳米纤维支架促进hADSCs的粘附、增殖及成骨分化效果最佳,SF/PLCL(50/50)纳米纤维支架还可以促进大鼠颅骨标准骨缺损的愈合。结论1.miR-26a,GSK3β和C/EBPα组成了一个反馈环路参加脂肪间充质干细胞成骨分化的调控。2.hESMSCs是具有很强的成骨分化能力和旁分泌功能的间充质干细胞,hESMSCs细胞膜片可以显著的促进大鼠颅骨标准骨缺损修复,hESMSCs细胞膜片具有潜在的骨组织工程应用前景。3.SF/PLCL(50/50)纳米纤维支架在体外促进脂肪间充质干细胞的增殖和成骨分化,在体内可以促进新骨生成,在骨组织工程领域具有良好的潜在应用前景。
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