組織工程甲狀腺在微膠囊細(xì)胞包裹及干細(xì)胞誘導(dǎo)分化領(lǐng)域的研究.pdf

1、研究背景與目的：
　　甲狀腺功能低下是一種非常常見的激素缺乏性疾病，目前口服激素類藥物進(jìn)行替代治療是針對于該疾病的唯一有效治療方法。但是該治療方法有著諸多的不足，如不方便非生理，且藥物不良反應(yīng)較為常見，因此我們需要一種更加生理簡便的激素替代治療方法。我們研究的組織工程甲狀腺主要就是著眼于該問題。
　　方法：
　　我們使用高純度藻酸鹽來對甲狀腺細(xì)胞進(jìn)行包裹，包裹微膠囊的囊壁能夠允許激素等小分子物質(zhì)通過，而同時(shí)阻擋免疫球蛋

2、白等免疫相關(guān)的大分子物質(zhì)通過。將這種包裹著異體甚至異種的甲狀腺細(xì)胞的微膠囊植入機(jī)體內(nèi)，能夠持續(xù)釋放甲狀腺激素而不需使用免疫抑制劑。我們使用一種特殊的三維微流體裝置作為包裹設(shè)備，制作藻酸鹽-多聚左旋鳥氨酸-藻酸鹽(APA)三層結(jié)構(gòu)的微膠囊。檢測包裹后細(xì)胞的活性，增值情況和激素釋放情況。此外，我們還用一種改良的方法將未經(jīng)修飾的鼠誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（iPS cells）誘導(dǎo)分化為甲狀腺細(xì)胞。我們模擬子宮內(nèi)的低氧環(huán)境，在形態(tài)學(xué)，功能學(xué)，以及基因蛋白

3、表達(dá)方面比較其在常氧及低氧條件下的誘導(dǎo)分化效率。
　　結(jié)果：
　　豬甲狀腺細(xì)胞能夠在包裹后的微膠囊內(nèi)部形成三維立體的濾泡樣結(jié)構(gòu)，且包裹后的細(xì)胞有著良好的活性和增殖性。包裹后細(xì)胞的激素釋放水平明顯高于未經(jīng)包裹的細(xì)胞(p<0.05)，且細(xì)胞的活性，增值能力以及激素釋放能力能夠維持超過28天。微膠囊能夠阻礙IgG這樣的大分子物質(zhì)通過，而甲狀腺激素這樣的小分子物質(zhì)能夠自由進(jìn)出。此外，我們成功地將iPS cells誘導(dǎo)分化為甲狀腺細(xì)胞

4、，并且發(fā)現(xiàn)，低氧能夠促進(jìn)胚胎體(EBs)的粘附和生長。在誘導(dǎo)分化的早中期，低氧能夠促進(jìn)內(nèi)胚層特異標(biāo)志物(Foxa2和Gata4)以及甲狀腺轉(zhuǎn)錄因子(Pax8和Nkx2.1)在基因及蛋白水平的表達(dá)(p<0.05)，而在誘導(dǎo)分化的末期，低氧促進(jìn)甲狀腺特異標(biāo)志物NIS和TSHR的表達(dá)(p<0.05)。低氧環(huán)境對于誘導(dǎo)分化的促進(jìn)作用與低氧誘導(dǎo)因子(HIFs)的作用有關(guān)。
　　結(jié)論：
　　我們的研究證明，微膠囊包裹的甲狀腺細(xì)胞以及iP