间充质干细胞生物学特性研究及肌腱损伤和肌肉损伤动物模型的构建

摘要

肌腱损伤和肌肉损伤是体育运动中常见的运动性疾病，影响运动员机能水平和运动能力的发挥，成为临床医学和运动医学的主要研究问题。干细胞在个体生长发育和病理组织再生修复中具有重要作用。干细胞发现及其生物学特性的研究为肌腱和肌肉生理、病理机制的研究提供了基础，同时为干细胞促进损伤的修复提供实验基础。本研究主要建立了肌腱干细胞和肌肉卫星细胞体外扩增培养体系，研究其生物学特性，建立肌腱损伤和肌肉损伤小鼠动物模型，研究干细胞在运动性损伤修复中的作用，得到以下结果：
　　1.采用 I型胶原酶消化分离胎牛和仔猪跟腱来源肌腱干细胞，分离后的细胞在体外培养条件下分别传代至43代和11代；分别通过RT-PCR和免疫组织化学检测法对两个物种来源的肌腱干细胞进行特异性标记物鉴定；免疫组织化学检测结果显示，细胞对 CollagenⅠ、CollagenⅢ、CD105、CD44、Tenascin-C,Tnmd、nucleostemin等均表达阳性；RT-PCR结果显示，不同传代次数的细胞均表达 CollagenⅠ和 CollagenⅢ，不表达 CollagenⅡ，表明所分离的细胞为肌腱干细胞；对分离的细胞进行生物学特性鉴定；在体外通过不同诱导液，将肌腱干细胞分别诱导成成骨细胞、软骨细胞和脂肪细胞，RT-PCR检测到软骨细胞特异性基因均阳性表达；
　　2.采用I型胶原酶和胰酶联合消化法消化仔猪胫骨前肌肌肉组织，分离的细胞接种后通过差速培养法纯化并培养至12代，通过 RT-PCR和免疫组织化学检测鉴定细胞均表达Myod，Moygenin，Pax7，c-Met，PCNA和 Nanog，对分离纯化后的细胞进行生物学特性和多分化潜能研究。
　　3.采用心脏毒素（CTX）构建小鼠肌肉损伤模型，石蜡病理切片显示肌肉正常组织被破坏，血清学检测肌肉中肌酸激酶（CK）含量明显超出正常范围，对肌肉卫星细胞进行细胞示踪剂（CM-Dil）标记后移植到损伤部位，组织学和血清学结果显示肌肉损伤有所恢复；通过I型胶原酶诱导的小鼠肌腱损伤制备小鼠肌腱损伤模型，石蜡切片显示肌腱胶原排列紊乱，肌腱基质严重破坏，对肌腱干细胞用 C M-Dil标记，将标记后的细胞注射到小鼠肌腱损伤位点，观察组织学和血清学相关指标，结果显示细胞移植治疗组损伤肌腱有良好修复；
　　综上所述，本文介绍了肌腱损伤、肌肉损伤和干细胞研究进展，在体外成功分离、培养了胎牛、仔猪跟腱来源TDSCs和仔猪肌肉卫星细胞，并对其生物学特性和多分化潜能进行了研究；通过干细胞体外移植治疗，损伤的小鼠肌腱和肌肉组织得到恢复,初步为以干细胞为基础的细胞疗法治疗损伤、促进组织再生修复提供实验依据。

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主要符号表

第1章 前言

1 .1 肌腱及肌腱损伤概述

1.2 骨骼肌及肌肉损伤概述

1.3 干细胞移植治疗肌肉损伤和肌腱损伤研究现状

1.4 干细胞在肌腱损伤和肌肉损伤治疗中的应用

第2章 胎牛肌腱来源干细胞分离、培养与鉴定的研究

2.1 材料与仪器

2.2 实验方法

2.3 结果与分析

2.4 讨论

第3章 仔猪肌腱干细胞分离、培养和生物学特性的研究

3.1 仪器与材料

3.2 实验方法

3.3 结果与分析

3.4 讨论

第4章 仔猪肌肉卫星细胞分离、培养及生物学特性研究

4 .1实验试剂与仪器

4.2 实验方法

4.3 结果与分析

4.4 讨论

第5章 胶原酶I诱导的小鼠肌腱损伤动物模型的构建

5.1 材料与试剂

5.2 实验方法

5.3 结果与分析

5.4 讨论

第6章 心脏毒素诱导小鼠肌肉损伤动物模型的构建

6.1 材料与试剂

6.2 实验方法

6.3 结果与分析

6.4 讨论

第7章 全文结论

致谢

参考文献

附录

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