添加i-PRF的不同静电纺丝方式对肌腱干细胞分化的影响

目的:本实验主要为了研究可注射型富血小板纤维蛋白通过普通静电纺丝与同轴静电纺丝两种方式添加到纳米纤维中后,对于肌腱干细胞分化的影响。方法:已知富血小板纤维蛋白有着促进肌腱–骨愈合的作用。本研究通过两种不同静电纺丝方式,制备了两种纳米纤维支架。实验①组:普通静电纺丝:以体积比等于3:1的乙酸甲酸为溶剂,将i-PRF和PCL (聚酯纤维)分别溶解后进行静电纺丝。实验②组:同轴静电纺丝:以体积比为等于3:1的乙酸甲酸为溶剂,将PCL (聚酯纤维)溶解作为壳层而i-PRF作为芯层,进行同轴静电纺丝。之后我们在材料上进行肌腱干细胞的种植,并在第3、7天行CCK-8检测;另外在第7天我们进行了RunX2和Tenascin C的荧光检测,通过两个实验验证两种材料对肌腱干细胞分化的影响。结果:CCK-8实验结果显示肌腱干细胞在两种材料上均可增殖,3天时,对照组及两实验组无明显差异,7天时,对照组OD值高于两实验组,两实验组无明显差异,我们考虑是材料诱导肌腱干细胞进行了分化,故增殖减少。7天时,免疫荧光结果显示,同轴静电纺丝组的RunX2和Tenascin C荧光强度更高,与普通静电纺丝组有着明显差异(p < 0.05, p < 0.01),即该组对肌腱干细胞分化有着更明显的促进作用。结论:同轴静电纺丝相比普通静电纺丝能更好地保留i-PRF的生物活性,能更好地诱导肌腱干细胞的成骨和成肌腱分化,对于负载生物活性物质的纳米纤维支架制备提供一种新的思路。

大鼠股骨髁临界性骨缺损模型制备及临界值

目的:建立不同尺寸的大鼠股骨髁骨缺损模型,并明确大鼠的股骨髁缺损模型的临界值。方法:8周雄性SD大鼠20只,随机数字表法分为4组,每组各5只,分别在建立股骨髁骨缺损模型,缺损直径分别为2,3,3.5,4 mm,深度均为4 mm,每只大鼠均双侧手术,每组共10侧。在术后28天(4周)进行Micro-CT扫描,并进行三维重建进行观察,并采用CT-Hedberg评分来评价骨缺损的愈合情况。结果:术后无动物死亡,缺损直径为4 mm组大鼠有2只共4侧在手术中出现股骨髁骨折;术后4周大体观察示:直径2 mm组缺损处新生组织填充较多,未见明显凹陷;直径3 mm组缺损处可见部分新生组织填充,有较明显凹陷;直径3.5 mm组缺损处少量新生组织填充,可见明显凹陷;直径4 mm组股骨髁缺损处可见骨折,均出现骨折移位或骨折块脱落,关节周围骨赘形成。CT-Hedberg评分显示,术后4周时,直径2 mm组评分显著高于3 mm组(P < 0.05),直径3 mm组评分显著高于直径3.5 mm组(P < 0.05),直径4 mm组评分最低。结论:当股骨髁缺损直径大于3.5 mm时,骨缺损难以自行愈合,而缺损直径在3.5 mm以下时,股骨髁缺损处可自行愈合,因此直径3.5 mm为大鼠股骨髁临界骨缺损值。

通过转录组测序和生物信息学方法鉴别小胶质细胞炎症激活过程中的关键通路和基因

目的通过转录组测序和生物信息学分析,探究小胶质细胞炎症激活的关键通路和基因。方法使用质量浓度为1μg/ml的脂多糖对小胶质细胞进行刺激,建立小胶质细胞炎症模型。使用ELISA法和RT-qPCR检测小胶质细胞炎症模型IL-6和TNF-α水平。对建立的小胶质细胞炎症模型进行转录组测序,采用生物信息学方法筛选出差异表达基因。对差异表达基因进行GO分析和KEGG分析。使用String数据库构建差异表达基因的蛋白互作网络,并使用Cytoscape软件进行蛋白互作网络的可视化。使用MCODE应用程序提取蛋白互作网络的模块,使用cytohubba应用程序提取枢纽基因。采用RT-qPCR验证枢纽基因的mRNA表达水平。对枢纽基因进行富集分析,预测其靶向miRNA,预测可能与其作用的药物。结果经ELISA和RT-qPCR检验,小胶质细胞炎症模型建立成功。通过转录组测序和生物信息学分析,筛选出434个差异表达基因。GO分析显示这些差异表达基因主要集中在细胞对细胞因子刺激的反应、炎症反应、对外界刺激反应的调节等条目。KEGG分析显示这些差异表达基因主要集中在趋化因子信号通路、TNF信号通路、IL-17信号通路等通路。构建了这些差异表达基因的蛋白互作网络图,并进行了模块分析和枢纽基因的提取,枢纽基因大部分位于模块1内,模块1的种子基因为S1pr1,枢纽基因包括S1pr1、Cxcr4、Cx3cl1、Cx3cr1、Cxcl10、Cxcl2、Ccl4、Ccl5、Ccl9、Fpr1。RT-qPCR结果显示,与培养液组相比,脂多糖组中S1pr1、Cxcr4、Cx3cl1、Cx3cr1的mRNA表达下调,Cxcl10、Cxcl2、Ccl4、Ccl5、Ccl9、Fpr1的mRNA表达上调。枢纽基因的富集分析主要集中在趋化因子介导的信号通路、视紫红质样受体、细胞趋化性等条目。预测了可能和枢纽基因作用的miRNA和药物。结论通过对小胶质细胞炎症模型进行转录组测序和生物信息学分析,筛选出了差异表达基因,提取了枢纽基因和种子基因,有助于进一步理解小胶质细胞炎症的分子机制,为相关疾病的诊治提供潜在的靶点。