干細胞體外培養(yǎng)微環(huán)境對肌腱分化及修復(fù)作用的研究.pdf

1、肌腱韌帶損傷占運動損傷的50％，但其自我修復(fù)能力差，嚴(yán)重影響患者的生活質(zhì)量，是骨科和運動醫(yī)學(xué)治療中公認(rèn)的難題。目前，臨床上對肌腱損傷的治療手段主要包括理療、手術(shù)縫合以及組織移植，然而修復(fù)后肌腱的組織形態(tài)和功能特性與正常肌腱相差甚遠，且力學(xué)性能差，伴隨肌腱粘連、疤痕組織形成。因此，肌腱再生修復(fù)新手段亟待開發(fā)。
　　近年，隨著干細胞與組織工程的發(fā)展，組織修復(fù)進入了再生的新階段。然而，肌腱組織工程應(yīng)用仍需要解決三個關(guān)鍵問題:
　　

2、1）明確促進干細胞向肌腱系分化的物理環(huán)境;
　　2）找到體外種子細胞表型維持及肌腱系分化的調(diào)控手段;
　　3）構(gòu)建生物誘導(dǎo)活性的三維支架。
　　因此，本論文針對待解決問題，以誘導(dǎo)多能干細胞為模型，開展了成體系的研究，旨在促進肌腱修復(fù)和再生。
　　本研究發(fā)現(xiàn):
　　(1)程序性替換基質(zhì)物理特性能將誘導(dǎo)多能干細胞分階段定向分化為肌腱細胞。體外將iPSCs從MEF飼養(yǎng)層轉(zhuǎn)移到光滑平面可以誘導(dǎo)iPSC分化為間充質(zhì)干

3、細胞樣多能細胞(iPSC-MSCs)，該細胞在克隆形成、三系分化和表面標(biāo)志物方面與MSCs極為類似。隨后，將iPSC-MSCs種植在平行納米支架上可成功被誘導(dǎo)向肌腱細胞分化，表達肌腱特異性基因。進一步分析發(fā)現(xiàn)平行支架可以通過integrin介導(dǎo)的力學(xué)通路促進iPSC-MSCs體外肌腱系分化并抑制其骨系分化。大鼠原位跟腱修復(fù)實驗證明平行納米支架復(fù)合iPSC-MSCs構(gòu)建的組織工程肌腱對肌腱損傷修復(fù)具有促進作用。
　　(2)在追蹤肌腱

4、干細胞體外培養(yǎng)表型丟失的過程中發(fā)現(xiàn)肌腱干細胞體外培養(yǎng)存在連續(xù)的去分化和失功能過程，組蛋白去乙酰化在此過程中發(fā)揮了作用。在P3及以前通過HDAC（histone deacetylase）抑制劑TSA或VPA可以顯著逆轉(zhuǎn)Scx表達并維持肌腱干細胞的表型和功能，且此效果通過提高細胞中組蛋白乙?；郊耙种艸DAC1/3表達起作用。
　　(3)結(jié)合以上結(jié)果構(gòu)建HDAC小分子抑制劑修飾的平行纖維支架，發(fā)現(xiàn)該復(fù)合支架可協(xié)同調(diào)控細胞組蛋白乙?；?/p>