文档介绍：生物化学与生物物理进展
ProgressinBiochemistryandBiophysics
2009,36(12):1553~1561

IGF鄄1 和动态微环境对脂肪干细胞
向心肌细胞分化作用的研究*
朱艳霞 1,2) 刘天庆 1)** 宋克东 1) 马学虎 1) 崔占峰 2)
(1) 大连理工大学干细胞与组织工程研发中心,大连 116024;
2) InstituteofBiomedicalEngineering,DepartmentofEngineeringScience,OxfordUniversity,Oxford OX13PJ,UK)
摘要体外组织工程模型中,生物化学和机械信号对心肌再生起着很重要的促进作用,对人胰岛素样生长因子(IGF-1)和三维
动态微环境对脂肪干细胞向心肌细胞分化过程中的促进作用进行了研究. 带有 IGF-1 基因的质粒整合到胶原- 壳聚糖支架
中,脂肪干细胞接种到整合质粒的支架内,未整合质粒的支架作为对照组,心肌细胞培养基作为分化培养基,转瓶生物反应
器提供动态微环境. 经 2 周分化培养后,检测质粒在支架内释放及表达情况、细胞在支架内的活性以及心肌功能性蛋白和基
因的表达. 结果表明:动态微环境能促进质粒 DNA 的释放和转染;IGF-1 可促进脂肪干细胞在胶原- 壳聚糖支架内增殖以及
向心肌细胞分化;动态微环境可加强 IGF-1 的促增殖分化作用. 因此,IGF-1 和动态微环境能独立或相互促进脂肪干细胞在
胶原- 壳聚糖支架内活性,动态微环境还可强化 IGF-1 对脂肪干细胞的促分化作用. 对体外构建工程化心肌组织进行心肌再
生研究有着重要的指导意义.
关键词脂肪干细胞,心肌细胞,支架,IGF-1,反应器,组织工程
学科分类号 R318 DOI: .
心脏病是发病率和死亡率最高的疾病之一,基域有着广泛的应用[9,10]. 近年来,越来越多的研究
于细胞的心脏修复给心肌再生提供了一个较好的途者运用生物材料(壳聚糖、明胶等)作为基因转染的
径. 而运用组织工程的方法在体外构建三维心肌组载体[11,12]. Hosseinkhani 等[13] 将阳离子明胶- 质粒
织移植物将是治疗缺血性心脏病较好的方法[1~4]. DNA 阳离子多聚物整合到支架内来提高组织工程
组织工程三大要素包括细胞、支架材料和生物活性骨的形成,并表明此方法优于传统二维基因转染.
分子. 干细胞由于具有自我更新和多向分化潜能而通过基因转染可在体内外引入外源基因进行实验或
成为组织工程重要的细胞来源,而脂肪干细胞来源疾病的治疗,将是未来研究中比较有前景的一种方
于脂肪组织,无伦理道德和细胞来源的问题,近年法. 而我们构建的胶原- 壳聚糖多孔支架表面有大
来越来越多地受到临床医学家的重视. 很多学者应量带正电荷的氨基,其可与带负电荷的质粒进行离
用脂肪干细胞进行心脏病治疗和其他组织再生的研子键合,保护质粒不受核酸酶的降解.
究[5,6]. 将干细胞与基因治疗相结合是未来研究及生物活性分子在组织工程构建中起着重要的作
临床应用的一个方向,此时细胞不仅仅作为载体将用. 微环境