基材弹性模量对兔纤维环源干细胞和骨髓间充质干细胞分化调控的比较研究

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1、系、,/、每SOOCHOWUNIVERSITYS^JL/丄、人士学位论文看DG_:SB论文题目基材弹性模量对兔纤维环源干细胞和骨髓间充质干细胞分化调控的比较研究研究生姓名刘晨指导教师姓名李斌专业名称骨外科学研究方向纤维环组织工程论文提交日期2015年3月基材弹性模量对兔纤维环源干细胞和骨髓间充质干细胞分化调控的比较研究中文摘要基材弹性模量对兔纤维环源干细胞和骨髓间充质干细胞分化调控的比较研究中文摘要目的：分离培养兔纤维环源干细胞（AnnulusFibrosus-derivedStemCells,AFSCs）和骨髓间充质干细胞（BonemarrowMesenchymalStemCells,

2、BMSCs），制备出具备不同弹性模量的聚氨酯静电纺丝纤维支架；探讨基材弹性模量对两种干细胞分化的调控，并比较两种干细胞在不同弹性模量聚氨酯静电纺丝纤维支架上向接近纤维环径向各区域细胞分化的能力。方法：获取同一只6月龄新西兰大耳白兔的纤维环和骨髓，分别分离培养纤维环源干细胞和骨髓间充质干细胞；通过静电纺丝法制备出不同弹性模量的聚氨酯静电纺丝纤维支架。分别将AFSCs和TGF-β3处理的BMSCs(tBMSCs)种植到支架材料上，通过MTS法测定两种干细胞在支架材料上的增殖能力，通过RT-qPCR和CTFM比较两种干细胞在支架材料上向接近纤维环径向各区域细胞分化的能力。结果：分离培养出兔AF

3、SCs和BMSCs，两种干细胞均具有干细胞表面标记物OCT-4，Nucelostemin（NS）和SSEA-4表达；具有成脂，成骨及成软骨多向诱导分化能力。制备出具有不同弹性模量的聚氨酯静电纺丝纤维支架，具有较高的孔径率。MTS检测显示AFSC和tBMSCs在各组支架上均能增殖；在AFSCs和tBMSCs中，collagen-I的表达量随着基材弹性模量的增大而增高，而collagen-II和aggrecan的表达趋势相反；对于同一弹性模量的聚氨酯静电纺丝纤维支架而言，tBMSCs的collagen-I,collagen-II和aggrecan基因的表达量均高于AFSCs。此外，AFSCs

4、和tBMSCs细胞牵引力都随着基材弹性模量的增加而降低，这与实际纤维环组织由内区到外区细胞牵引力的变化趋势相似。结论：兔AFSCs和tBMSCs细胞基因表达和细胞力学均受支架弹性模量的调控，具有相似的向接近纤维环径向各区域细胞分化的能力。关键词：纤维环源干细胞，骨髓间充质干细胞，TGF-β3，基因表达，静电纺丝，基材作者：刘晨指导老师：李斌I英文摘要基材弹性模量对兔纤维环源干细胞和骨髓间充质干细胞分化调控的比较研究Thecomparativestudyofmodulationonthedifferentiationofrabbitannulusfibrosus-derivedstemce

5、llsandrabbitbonemarrowmesenchymalstemcellsusingscaffoldsofvariouselasticmoduliAbstractObjective:Toisolateandculturerabbitannulusfibrosus-derivedstemcells(AFSCs)andbonemarrowmesenchymalstemcells(BMSCs)andmanufacturePECUUscaffoldswithdifferentmoduli.TomakecomparisonsofdifferentiationabilityofAFSCsa

6、ndBMSCsintoAF-likecellsofradialregionsofnativeannulusfibrosususingelectrospunscaffoldsofvariousmoduli.Methods:Weharvestedtheannulusfibrosusandbonemarrowofthesamesix-month-oldNewZealandwhiterabbitandisolatedandculturedAFSCsandBMSCs.PECUUscaffoldsofvariousmoduliwerefabricatedusingelectrospinningtec

7、hnology.WeplantedAFSCsandTGF-β3-mediatedBMSCs(tBMSCs)intoscaffolds.TheproliferationabilityofbothtwotypesofstemcellsinthescaffoldswithMTSassayandthedifferentiationabilityintoAF-likecellsofradialregionsofnativeannulusfib