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75109字博士毕业论文以无细胞脐动脉为支点构建细胞工程血管的探讨

论文类型:博士毕业论文
论文字数:75109字
论点:细胞,血管,内皮
论文概述:

本文是工程博士论文, 建立了稳定、高效的人毛囊间充质干细胞分离培养以及扩增的技术体系,同时分离得到了胎儿脐静脉来源的内皮细胞。

论文正文:

本文第一部分组织工程血管的构建

经常受到种子细胞来源和数量不足以及缺乏有效细胞因子调节的限制。胚胎干细胞的成功分离给组织工程血管的研究带来了新的希望,但它很快受到伦理道德的困扰,难以向前迈进。受免疫排斥的限制;诱导多能干细胞的技术突破再次为其研究注入了活力。因此,寻找临床可用的种子细胞是一项紧迫的任务。血管支架的选择是组织工程血管研究的重要内容。胎儿脐带血管具有来源广泛、抗原性小、满足小口径血管和分支少等优点,是组织工程血管支架材料的理想来源。然而,如何去除细胞以减少免疫排斥,保持无细胞组织基质的三维构型,促进细胞粘附或保持分化功能是本研究的难点。本研究将人毛囊间充质干细胞和胎儿脐静脉内皮细胞分别作为血管平滑肌细胞和血管内皮细胞的种子细胞,脱细胞的胎儿脐动脉作为体外构建具有生物功能的小口径组织工程血管的支架材料,为新的自体血管替代物的来源开辟了一条新的途径。
……

第2章文献综述

第1章组织工程血管种子细胞
仅由内皮细胞构建。没有间皮平滑肌细胞或外膜成纤维细胞,组织工程血管的子宫内膜结构不太稳定。在此基础上,温伯格和贝尔利用牛主动脉内皮细胞、平滑肌细胞和成纤维细胞构建了第一个组织工程血管[7]。Niklason等人在PGA支架上接种平滑肌细胞以构建组织工程血管,并发现在机械作用下体外培养8周后,组织工程血管显示出与宿主血管相似的生理和机械功能[8]。然而,平滑肌细胞的寿命在一定程度上受到供体年龄的限制,这使得平滑肌细胞的质量在体外连续扩增和培养过程中逐渐下降[9,10]。干细胞是一种具有自我更新、高增殖能力和多向分化潜能的细胞类型。在合适的培养系统中,它们可以分化为组织特异性细胞类型,用于基于细胞的组织工程和细胞治疗,并可用于基因治疗,为组织修复和重建提供理论可靠性[11-13]。干细胞可以根据其不同的发育阶段分为胚胎干细胞和成人干细胞[14]。根据分化能力,可分为:全能干细胞、多能干细胞和单能干细胞。胚胎干细胞和成体干细胞因其内在特性和临床应用潜力而备受关注。

第2章组织工程血管支架材料
过去用于组织工程建设的支架材料:天然生物支架材料和合成生物可降解支架材料。天然生物支架材料有很多,如胶原蛋白、透明质酸、脱乙酰壳聚糖等。ⅰ型胶原蛋白的应用主要是由于其良好的生物降解性、低抗原性和促进细胞增殖的能力[53,54]。壳聚糖因其良好的溶解性、无刺激性和可塑性而被应用[55,56]。使用透明质酸是因为它的降解产物可以促进伤口愈合和更好的生物相容性。人造生物可降解材料,如聚氨酯、聚乳酸、聚乙醇酸和聚己内酯,已被用作支架材料。这些支架材料具有降解速率可控的特点,可以大量生产。

第2条文献综述..............................3
第1章组织工程血管种子细胞................................4
第2章组织工程血管支架材料..............................8
第三章实验研究...................15
第1章人毛囊间充质干细胞的分离培养及细胞生物学特性......15
第2章无细胞动脉支架的制备及理化性质..............................41
2.1胎儿脐动脉的分离及无细胞动脉支架的制备............................41[/比尔/]第四章总结了.........................................65
主题,第三章................................65

实验研究

第1章人毛囊间充质干细胞的分离培养及细胞生物学特性
组织工程血管构建的种子细胞的另一重要细胞成分:内皮细胞。尽管活性内皮细胞有许多来源,但仍然相对困难。大量研究的失败,尤其是小口径血管的失败,主要是由于内腔中内皮细胞的缺失或内皮细胞功能障碍。那么,在哪里以及如何获得大量功能正常的内皮细胞就成为构建组织工程血管的关键。迄今已成功分离的内皮细胞来源主要有:①成熟血管内皮细胞的自体或异体血管是成熟血管内皮细胞的来源之一。组织工程的最初想法是切割一小部分自体血管,分离和扩张血管内皮细胞,并构建更长的血管。然而,研究发现,通过这种方法获得的大多数血管壁内皮细胞是终末分化细胞,其在体外传代5-8代后迅速老化并失去增殖能力。同时,扩增的内皮细胞是否仍然具有正常功能还没有确定[91,92]。

第二章无细胞动脉支架的制备及其理化性质
分离胎儿脐动脉的方法见1.4.2.1。脱细胞脐动脉的制备方法是用磷酸盐缓冲液(PBS)制备浓度为0.25%胰蛋白酶和0.02%乙二胺四乙酸(乙二胺四乙酸)的消化液。脐动脉两端与蠕动泵的连接管连接,蠕动泵的连接管预先用多聚甲醛粉末密封熏蒸2天。使用0.25%胰蛋白酶、0.02%乙二胺四乙酸消化液和10%十二烷基硫酸钠连续灌注,取出支架,用大量PBS冲洗管腔的内侧和外侧,并储存在-20℃以备后用。
……[/比尔/][/比尔/][/比尔/]第四章结论[/比尔/][/比尔/] 1。建立了稳定高效的人毛囊间充质干细胞分离、培养和扩增技术体系。首次鉴定了人毛囊间充质干细胞的多向分化潜能,如脂肪生成、成骨、软骨生成和肌生成,并分离了来源于胎儿脐静脉的内皮细胞。2.通过脱细胞方法获得的脱细胞血管支架仍然具有完整的细胞外基质结构,符合组织工程血管支架材料的生物学和生物力学要求,具有良好的组织相容性和安全性,可以为组织工程种子细胞提供良好的空结构。3.以人毛囊间充质干细胞为种子细胞,无细胞脐动脉为支架材料构建的组织工程血管在组织结构、生理功能和生化活性上与天然血管非常接近。这为以后的动物移植实验奠定了坚实的基础。
……

参考文献(省略)