资源描述：
《种子细胞与材料粘附的机制 》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、种子细胞与材料粘附的机制 -->各种原因造成骨缺损的治疗一直是骨科界的难题之一。传统的治疗方法有自体骨移植、同种异体骨移植和生物材料替代等。这些方法均不同程度地存在着困难、免疫排斥及成骨能力不确定等缺点。在对较大骨缺损进行骨移植时,新骨形成之前移植骨可能已被机体吸收,造成植骨失败[1]。骨组织工程的提出和发展为这一医学难题开辟了新的解决途径。随着骨组织工程研究的快速发展,组织工程化骨已成为最有希望进入临床应用的组织工程成果之一。 骨组织工程和其他组织工程一样,需要3种基本生理因素:种子细胞,这些细胞可以由前体细胞诱导而来;也可以在相似的微
2、环境中生长产生。促进细胞生长和分化的生物因子,这些生物因子可以由外源供给;也可以是转化细胞产生的纯化蛋白;本论文由.51lun之间。在体内这种连接除了血管内的内皮细胞外几乎没有,因为血管内皮细胞要承受较大的血流动力压。本论文由.51lunP-2和PLA/PGA复合治疗羊股骨干骨缺损。经过近10年的发展,目前在骨组织工程中用作细胞支架的生物材料有天然高分子(如:甲壳素、壳聚糖、海藻酸盐、胶原蛋白等)、天然无机物(如:羟磷灰石、珊瑚礁等)、合成高分子(如:脂肪族聚酯、聚原酸酯、聚醚)及合金(如:钛、铝合金)等。这些支架材料都不同程度地存在着细胞
3、亲和力低下的缺陷。3•2 支架材料细胞亲和性的改建 随着细胞生物学、分子生物学及材料科学等相关学科的发展,细胞和细胞外基质材料之间的相互作用日益受到重视。一般情况下,细胞在中等湿润的材料表面粘附性最强,Mikos等[12]通过乙醇和水两步预湿方法,对细胞支架进行预湿,增加亲水性,使其对种子细胞的粘附性增加。骨组织工程中的细胞支架必须具有三维结构及相互连接的适宜大小的空洞,才有利于种子细胞的粘附、迁移和钙化,从而形成新骨。Mikos等[13]成功地应用层压技术合成了具有精细解剖形态的三维立体生物降解性聚合物泡沫,制成的特定形状、
4、空隙率达90%的支架提高了细胞的粘附和增殖能力。本论文由.51lunwen.整理提供Le-->e等[14]把天然可降解多聚物脱乙酰壳聚糖(Chitosan)和磷酸三钙(TCP)混合制成多空性三维泡沫状支架,提高种子细胞的粘附、增殖和钙化能力。以磷酸钙或磷酸二氢钙为主要原料,添加适量稳定剂、阻降剂,用熔铸拉丝法获得CPP纤维,并对其力学性能、降解性能、毒理学性能和生物相容性进行测定证明,这种材料可以作为骨组织工程支架材料[15]。我们实验室应用CPPf/PLLA/Ⅰ型胶原复合材料,按照不同的比例和方式制备的人工骨支架具有促进种子细胞粘附和增殖
5、的作用(论文待发表)。Bujia等[16]选用多聚赖氨酸来包被PLA聚合物提高软骨细胞数,多聚赖氨酸除增加支架对细胞的吸附力外,还具有促细胞功能的作用。虽然PGA支架能促进种子细胞的粘附、增殖和分化,但是PLA、PGA降解后的酸性产物降低了聚合物周围的pH值,影响组织和细胞的粘附及生长。Agras等[18]利用纤维蛋白单体在凝血酶作用下形成凝胶的天然过程制成纤维蛋白凝胶作为支架材料,这种聚合后的纤维蛋白凝胶具有生物相容性、可塑性好、吸附性强的优点,但其硬度远不能满足骨组织工程的需要。3•3 细胞粘附的仿生材料研究 随着科学的发
6、展,仿生材料的出现大大提高了材料的细胞亲和性,在材料表面加入化学基团,如羟基,改变了材料表面的湿润度,提高材料表面对细胞的吸附能力,将胶原类蛋白质固定在材料表面,设计出接近组织中的反应条件界面。本论文由.51lun),由于其能吸附玻璃体结合蛋白(Vitronectin),提高了种子细胞的粘附。充分显示特异蛋白在介导种子细胞粘附中起重要作用。bFGF能促进种子细胞的增殖并维持其表型。研究发现:bFGF有促进内皮细胞在材料和细胞外基质上粘附的作用。郑磊等[22]研究证明bFGF具有促种子细胞粘附的作用。Du等[23]研究发现胶原可以作为骨组织工
7、程支架成分,并与HA微颗粒混合后具有生物活性,可以诱导种子细胞的粘附并向基质内迁移的作用。外源性Ⅰ型胶源有促细胞粘附及促分化作用。Ⅰ型胶原mRNA在不同代次种子细胞内均有表达,并随传代次数增加而逐渐减弱,提示在骨组织工程中需提供Ⅰ型胶原这一细胞外基质成分[24]。Roehlecke等[25]用Ⅰ型胶原包被钛合金作为支架,发现种子细胞表现出较高的粘附性和生长活性,提示Ⅰ型胶原可作为骨粘附分子和骨特异性生长因子的良好载体。3•5 基因修饰细胞的研究 近年来国内外学者们在骨组织工程中对种子细胞的基因修饰进行了深入研究。他们把目的基因
8、转染MSCs,使其长期或可控性的表达目的基因,通过自分泌或旁分泌的方式作用于MSCs自身或邻近细胞,从而达到促进细胞粘附、增殖和定向分化的目的。Cheng等[26]用腺病毒转染B
