静电纺丝纳米纤维在韧带组织工程中的应用

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前交叉韧带,位于膝关节内,连接股骨与胫骨,主要作用是限制胫骨向前过度移位,它与膝关节内其他结构共同作用,来维持膝关节的稳定性,使人体能完成各种复杂和高难度的下肢动作。解剖和生物力学特点决定了前十字韧带在人群分布、损伤机制及合并损伤等方面,显现出与其他膝关节损伤不同的疾病特征。文献报道,美国普通人群的前十字韧带断裂发病率约为1/3000,而足球运动员每年前十字韧带断裂的发生率为60/10万。对我国现役运动员的普查发现,前十字韧带断裂的发病率是0.43%。但由于韧带缺少血供和淋巴系统,一旦发生韧带损伤,其很难实现自我修复。前交叉韧带损伤修复在韧带组织工程中产期占据着重要地位。  力生长因子(Mechano-growth factor, MGF)是近年来新发现的组织受损或受力学刺激过程中表达的一种胰岛素样生长因子(Insulin-like growth factor, IGF-1)选择性剪接变体。实验证明MGF及MGF-E结构域24肽(羧基端24肽,MGF-E)在保护受损组织和细胞、促进损伤修复方面起重要的作用。目前,已有关于MGF在细胞分化方面的研究,但MGF在人骨髓间充质干细胞(hBMSCs)的分化过程中起着怎样的作用尚不清楚。  本文首先研究了PCL静电纺丝纳米纤维支架,物理性吸附MGF对滑膜成纤维细胞增殖和迁移的影响,在此基础上着重研究该纳米纤维支架对ACL增殖迁移的影响。本文的主要工作和研究结果如下:  1.MGF静电纺丝支架的制备  传统的静电纺丝制备PCL纳米纤维如本实验室早期报道,之后将PCL支架浸泡于10ng/ml MGF中6小时,最后对支架进行电镜扫描。  2.PCL-MGF支架对滑膜成纤维细胞的影响  MTS,PCR和WB共同证明,PCL-MGF支架可有效促进滑膜成纤维细胞的增殖和迁移。  3.PCL-MGF支架进行滑膜-ACL共培养  在PCL-MGF支架上培养滑膜细胞,待增殖至80%时,放入Trans-well,在6空板中培养ACL成纤维细胞,进行EDU和Terans-well方分析证实,PCL-MGF可有效促进ACL的增殖和迁移。  综上所述,PCL-MGF支架可作为一种有效的生物医学支架,在韧带修复和再生中发挥作用。
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