氧化石墨烯/壳聚糖水凝胶对内皮祖细胞成血管功能的影响
研究背景 目前组织缺损修复仍面临巨大挑战，由于自体组织移植受限，故组织工程将发挥其优势作用。利用组织工程学方法修复组织缺损，再生组织的血管化是其中关键之一。生物支架是组织工程学的重要组成部分，支架有效快速的血管化能大大提高组织存活能力，故具有优越成血管特性的支架材料将对组织修复发挥重大作用。有研究表明氧化石墨烯(GrapheneOxide，GO)的促血管效应与其浓度密切相关，但其促内皮祖细胞(EndothelialProgenitorCells，EPCs)成血管的适宜浓度和具体机制尚不明确。 研究目的 探索不同浓度的GO/CS(Chitosan，CS)水凝胶对EPCs的增殖活性、细胞毒性影响，进一步探究其对EPCs成血管相关功能的影响及机制。 研究方法 1.通过京尼平交联0％、0.1wt％、0.5wt％、1.0wt％GO和CS制备水凝胶，通过扫描电镜、孔隙率、傅里叶变换红外光谱仪、X射线衍射仪分析GO加入后水凝胶材料结构变化，通过对水凝胶的溶胀率及拉伸性能检测其理化性能的改变。 2.将EPCs与水凝胶共培养，设计不含水凝胶的常规培养EPCs为空白对照组，0％、0.1wt％、0.5wt％、1.0wt％的GO/CS水凝胶组为实验组。通过cck-8(cellcountingkit-8，cck-8)实验测定水凝胶对细胞增殖活性的影响，采用乳酸脱氢酶(lactatedehydrogenase，LDH)毒性实验测定细胞毒性，并通过死活细胞染色实验进一步验证水凝胶的细胞毒性。 3.利用小管形成实验证实各组水凝胶对EPCs成血管功能的影响，并通过聚合酶链式反应(PolymeraseChainReaction，PCR)，免疫印迹法(WestenBlot，WB)检测成血管相关基因及蛋白CD34，VEGF，MMP9和SDF-1表达，进一步探究其成血管相关机制。 研究结果 1.随着GO的加入，GO/CS水凝胶的内部结构发生了改变。而且GO浓度逐渐增加，水凝胶的孔径变小，孔隙率变大，拉伸强度和弹性模量也增强。 2.CCK-8结果显示，GO浓度从0wt％增至0.5wt％时，细胞的增殖活性逐渐增强，但GO增至1.0wt％时明显抑制细胞的增殖活性。LDH毒性测定结果表明，当GO浓度低于0.5wt％时不会对细胞产生明显毒性，而且死活细胞染色流式结果进一步证实。 3.在小管形成实验中证明，与空白对照组相比，0.5wt％GO/CS组的成小管效果最显著，1.0wt％GO/CS组抑制小管形成。qRT-PCR及WB结果论证0.5wt％GO组增强成血管基因及蛋白CD34，VEGF，MMP9和SDF-1表达，而1.0wt％GO组抑制表达。 结论 1.本实验证明GO的加入使CS水凝胶结构更加均匀、多孔、稳定，并且显著改善了其理化性能。 2.适宜浓度的GO/CS水凝胶无明显的细胞毒性，且能促进EPCs增殖及提高其成血管能力。
水凝胶;壳聚糖;氧化石墨烯;内皮祖细胞;血管功能
南方医科大学
硕士
口腔医学
曾曙光
2021
中文
R318.08
2023-07-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）