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  • 學位論文

以小鼠下肢缺血模式評估內部處於缺氧狀態之HUVEC/cbMSC細胞球體應用於促進缺血組織血管新生的研究

Therapeutic Angiogenesis in a Murine Model with Hindlimb Ischemia by Using HUVEC/cbMSC Aggregates with Internal Hypoxia

指導教授 : 宋信文
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摘要


細胞治療在組織工程與再生醫學領域上,為一相當具有前瞻性的治療方法。曾有研究群利用注射幹細胞的方式進行組織再生治療,但效果有限。其原因為單顆懸浮式的細胞在注射過程中,會有大量細胞流失的現象,且植入的細胞會分散於組織各處,使其治療效果受到限制。在實驗室過去的研究裡,已開發出細胞球體培養系統,並利用此系統製備出大小均一之間葉幹細胞(mesnechymal stem cell, MSC)球體。實驗結果顯示,該細胞球體具有完整的細胞外間質及黏附性蛋白,並在注射後可嵌入肌肉間隙中,黏附於組織內部,故可有效提高移植細胞留存於患部的比例。在本論文中,我們使用上述之細胞球體培養系統,結合人類臍帶靜脈內皮細胞(human umbilical vein endothelial cell, HUVEC)與人類臍帶血間葉幹細胞(cord-blood MSC, cbMSC),製備兩者均勻混和之細胞球體,並將其應用於促進缺血組織血管新生之研究。另一方面,以體外培養方式建立細胞球體時,其內部的細胞可能會因為缺氧而活化低氧誘導因子(hypoxia-inducible factor)及其他與血管新生有關的生長因子。因此我們推測,製備特定大小與細胞密度之球體,使其內部細胞有適當程度的缺氧,能夠讓該球體在植入體內後具有更高的血管新生誘導能力。在體外實驗中,我們製備出均勻混合之HUVEC/cbMSC細胞球體,針對球體大小、細胞密度與缺氧情形等條件進行最佳化,並分析血管結構基因的表現量變化。實驗結果顯示,以10000 cells/well in 85 rpm之條件製備出的HUVEC/cbMSC細胞球體具有最佳的誘導血管新生潛力,因此我們以此條件進行後續的實驗。在體內實驗部分,我們將小鼠股動脈結紮,建立下肢缺血的動物模式後,再將內部處於缺氧狀態之HUVEC/cbMSC細胞球體注射至缺血組織周圍,藉由單光子放射電腦斷層掃描評估治療前後下肢血液灌流的變化情形,並在細胞移植後第十四天進行取樣,實施組織病理切片與免疫染色,評估細胞球體改善組織缺血的能力。動物實驗結果顯示,注射內部細胞有適當缺氧的cbMSC/HUVEC細胞球體可以有效誘導缺血組織的血管新生,改善患部的血液灌流情況,減緩小鼠下肢的萎縮現象。

參考文獻


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延伸閱讀