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基本信息
- 項目名稱：
- 海藻酸鈉在脊髓損傷干細胞移植治療中的作用
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 本項目旨在證明海藻酸鈉能作為生物相容性載體促進脊髓間充質(zhì)干細胞的活性并通過激活損傷部位的內(nèi)源性修復(fù)反應(yīng)等途徑達到對神經(jīng)細胞的修復(fù)作用，并且在整體模型上獲得較好的治療效果，為SCI的臨床治療提供實驗參考，從而減輕此病給家庭，社會帶來的巨大負擔(dān)。
- 詳細介紹：
- 目的：為了研究不同方法配制的海藻酸鈉凝膠對骨髓間充質(zhì)干細胞的生物學(xué)功能影響及其作為生物相容性載體在脊髓損傷后干細胞治療中的作用。方法：分別以去離子水和生理鹽水為溶劑，采用固態(tài)高壓蒸汽滅菌和液態(tài)高壓蒸汽滅菌兩種方法配制濃度為1%、5%和10%的海藻酸鈉凝膠；原代分離培養(yǎng)小鼠骨髓間充質(zhì)干細胞（mMSCs），用海藻酸鈉凝膠孵育，在不同時間點用MTT法檢測細胞的活性；建立小鼠脊髓全橫斷模型，將包被有mMSCs的海藻酸鈉凝膠填充斷端，術(shù)后兩周內(nèi)進行BMS行為學(xué)評分；術(shù)后第14天取損傷段脊髓組織進行免疫熒光染色，觀察神經(jīng)絲（NF-200）的表達與分布情況。結(jié)果：用去離子水配制的海藻酸鈉凝膠較之生理鹽水組有更好的溶解度和流動性；MTT實驗顯示固態(tài)高壓蒸汽滅菌法配制的濃度為10%的海藻酸鈉凝膠能顯著提高mMSCs的細胞活性，用該方法配制的凝膠包被mMSCs填充小鼠損傷脊髓斷端，發(fā)現(xiàn)該組小鼠從第三天起兩周內(nèi)的BMS評分明顯高于對照組；且其斷端組織的NF-200表達高于對照組。結(jié)論：用固態(tài)高壓蒸汽滅菌法制備的海藻酸鈉凝膠促進mMSCs的活性，是脊髓損傷干細胞移植治療中的良好載體。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 本項目旨在證明海藻酸鈉能作為生物相容性載體促進脊髓間充質(zhì)干細胞的活性并通過激活損傷部位的內(nèi)源性修復(fù)反應(yīng)等途徑達到對神經(jīng)細胞的修復(fù)作用，并且在整體模型上獲得較好的治療效果，為SCI的臨床治療提供實驗參考，從而減輕此病給家庭，社會帶來的巨大負擔(dān)。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 本項目主要由兩部分實驗組成，包括MMSCs細胞水平和整體動物模型水平來研究海藻酸鈉在SCI治療中的作用。 本項目創(chuàng)新性提出利用海藻酸鈉對骨髓間充質(zhì)干細胞的促生長作用將其應(yīng)用于臨床脊髓損傷治療。 在此之前海藻酸鈉在醫(yī)藥上的作用主要是用于海藻酸鈉凝膠、骨性支架材料和藥物微囊化薄膜，本實驗將海藻酸鈉作為干細胞培養(yǎng)的基質(zhì)，使其制成干細胞凝膠混合物以用于后續(xù)動物實驗的觀察。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 本項目通過探討海藻酸鈉是否能作為生物相容性載體促進脊髓間充質(zhì)干細胞的活性并通過激活損傷部位的內(nèi)源性修復(fù)反應(yīng)等途徑達到對神經(jīng)細胞的修復(fù)作用，且是否在整體模型上獲得較好的治療效果，為SCI的臨床治療提供實驗參考。在此基礎(chǔ)上通過進一步的改進和研究可將該治療方法推廣應(yīng)用于臨床治療，以減輕此病對家庭，社會帶來的巨大負擔(dān)。同時以期望推動沿海地區(qū)褐藻產(chǎn)業(yè)的開發(fā)。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 為了研究不同方法配制的海藻酸鈉對骨髓間充質(zhì)干細胞的生物學(xué)功能影響及其作為生物相容性載體在脊髓損傷后干細胞治療中的作用。方法：分別用去離子水和生理鹽水配置濃度為1%、5%和10%的海藻酸鈉凝膠，觀察理化性質(zhì)；分別采用固態(tài)高壓蒸汽滅菌和液態(tài)高壓蒸汽滅菌兩種方法對海藻酸鈉進行滅菌；原代分離培養(yǎng)小鼠骨髓間充質(zhì)干細胞（mMSCs），用不同方法配制的海藻酸鈉凝膠孵育，在不同時間點用MTT法檢測細胞的活性；建立小鼠脊髓全橫斷模型，將包被有mMSCs的海藻酸鈉凝膠填充斷端，術(shù)后兩周內(nèi)進行BMS行為學(xué)評分；術(shù)后第14天取損傷段脊髓組織進行免疫熒光染色，觀察神經(jīng)絲（NF-200）的表達與分布情況。結(jié)果：用去離子水配制的海藻酸鈉凝膠較之生理鹽水組有更好的溶解度和流動性；MTT實驗顯示固態(tài)高壓蒸汽滅菌法配制的濃度為10%的海藻酸鈉凝膠能顯著提高mMSCs的細胞活性，用該方法配制的凝膠包被mMSCs填充小鼠損傷脊髓斷端，發(fā)現(xiàn)該組小鼠從第三天起兩周內(nèi)的BMS評分明顯高于對照組；且其斷端組織的NF-200表達高于對照組。
獲獎情況
- 1 研究結(jié)果在2010浙江省生理學(xué)會年會作口頭報告，摘要發(fā)表在該會議論文集上。 2 該項目組獲得2010年浙江省大學(xué)生科技創(chuàng)新新苗人才計劃資助 3 相關(guān)研究結(jié)果獲2011年度浙江大學(xué)城市學(xué)院大學(xué)生優(yōu)秀科研成果二等獎
鑒定結(jié)果
- 暫無
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 脊髓損傷是由各種原因引起的脊髓結(jié)構(gòu)、功能損害，是一種嚴(yán)重致殘性的創(chuàng)傷。目前醫(yī)學(xué)上對脊髓損傷的治療尚沒有特效療法，細胞移植是一種值得期待的脊髓損傷治療方案，王海寶等將海藻酸鈉作為許旺細胞移植的載體用于脊髓損傷的治療，觀察到許旺細胞-海藻酸鈉凝膠移植能抑制大鼠脊髓損傷后脊髓細胞凋亡、促進Bcl-2的表達，促進脊髓運動功能的恢復(fù)。干細胞由于其具有增殖分化為不同種類細胞的能力，干細胞移植較之其他細胞移植有明顯得優(yōu)勢，被認為是脊髓損傷修復(fù)最有前景的治療手段。研究發(fā)現(xiàn)SCI后移植MSCs，后者可通過抑制免疫反應(yīng)，分化為神經(jīng)樣細胞，或分泌神經(jīng)營養(yǎng)物質(zhì)，對促進損傷脊髓修復(fù)和神經(jīng)功能恢復(fù)有良好得效果。 干細胞移植過程中需要找到一種理想的介質(zhì)，海藻酸鈉是一種良好得生物相容性載體。海藻酸鈉作為一種從海藻中提取出來的天然多糖，自身帶有二價陰離子，在二價陽離子存在條件下可交聯(lián)形成網(wǎng)狀水凝膠。該凝膠為細胞的生長提供了三維空間，又因其具有很好的親水性，營養(yǎng)物質(zhì)易于滲透擴散，且其酶解產(chǎn)物對細胞無毒害作用，故非常適宜細胞生長。當(dāng)前，海藻酸鈉在醫(yī)藥上的作用主要是用于以凝膠的形式用于骨性支架材料和藥物微囊化薄膜中。王嫣等觀察了海藻酸鈉對大鼠MSCs的生物學(xué)效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)MSCs在海藻酸鈉凝膠中生長良好，且向成骨細胞分化。另一方面，由于用于組織工程的材料在使用前都需要進行滅菌處理，而海藻酸鈉是一種對熱敏感的多糖單鏈大分子，在溶液狀況下，加熱和照射都會導(dǎo)致分子鏈斷裂，以至于影響海藻酸鈉的理化性能。李洪川等研究了不同消毒方法對海藻酸鈉—明膠共混體的pH值、吸光度值和黏度的影響，發(fā)現(xiàn)固體高壓蒸汽滅菌法的影響相對較小，是相對較好的滅菌方法。
