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《中国人民解放军军事医学科学院》 2005年
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低氧促进人骨髓间充质干细胞增殖和分化及其机制研究

李海生  
【摘要】:氧是维持生命的必要条件,也是细胞功能的一种重要生理调节因子,而低氧是生命发育的基本环境。例如,在妊娠的早期,由于没有血管的形成,所以胚胎是在低氧环境中发育的。低氧作为一种生理性的刺激因素,影响着胚胎的发生、发育及正常功能的维持。低氧可激活低氧诱导因子(HIF),从而调控一系列与低氧相关基因的表达。例如,诱导与葡萄糖分解、转运、红细胞和血管再生等相关的基因,使其表达增加,从而维持体内氧环境的稳态。关于低氧作用的研究,目前多集中在低氧对细胞的损伤和有关的适应机制方面,而对低氧在细胞增殖、分化中影响的研究较少。特别是对于体内胚胎发生时期和成年后的一些生理、病理过程中,出现细胞局部微环境低氧的情况重视不足。干细胞包括骨髓间充质干细胞(MSCs)体外培养和增殖分化作用的研究都是在常氧(20%O_2)条件下进行的,这样难以反映体内的真实情况。低氧在体内作为一种生理性的刺激因素,对体外培养的MSCs增殖和分化的作用目前还不清楚,也没有引起科研人员的足够重视。而人骨髓间充质干细胞(hMSCs)是目前临床应用前景最好的成体干细胞,因此,本文就低氧对hMSCs体外增殖和分化作用进行了初步研究。 1.低氧对hMSCs体外增殖的作用 探讨不同方式低氧对hMSCs体外增殖的影响。实验采用血球计数板计数法和流式细胞术分别观察了间歇性低氧(3%O_2、10%O_2)和持续性低氧(3%O_2、10%O_2、100μmol/L CoCl_2、200μmol/L CoCl_2)对hMSCs数量以及增殖指数的影响。结果发现,间歇性低氧对hMSCs数量和增殖指数无明显影响;持续性低氧各组hMSCs数量和增殖指数均增加(P0.05)。提示持续性低氧可促进体外培养的hMSCs增殖,说明持续性低氧作为体外的一种可控制因素,可调节hMSCs的体外增殖,对于hMSCs的临床应用具有一定的意义。 同时本研究还应用基因芯片技术分析了低氧对hMSCs增殖过程中基因表达谱的变化。结果显示21329个基因中282个基因有差异性表达。从基因学的角度证实了低氧对hMSCs增殖的影响是一个多基因参与的复杂过程。并从基因芯片的结果中筛选出5个目的基因,用RT-PCR方法检测了这5个基因的表达变化。发现在
【学位授予单位】:中国人民解放军军事医学科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:R329

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【引证文献】
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【参考文献】
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【共引文献】
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