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第三军医大学
博士学位论文
骨髓间充质干细胞在组织工程皮肤中的应用
姓名:张宇
申请学位级别:博士
专业:外科学(野战外)
指导教师:王正国
20040501
第三军医大学博士学位论文
骨髓间充质干细胞在组织工程皮肤中的应用

摘要

创伤后皮肤缺损是临床最常见的病症之一仅靠创面自身难以实现皮肤的再生
需要足够的皮肤替代物进行修复开发具有生物活性的人工皮肤替代物已成为治疗
创伤后皮肤缺损的重要策略
组织工程成功与否取决于以下三个关键性制约因素种子细胞支架材料以及有
助于细胞生长分化的外在环境其中种子细胞一直是组织工程研究的核心问题理
想的种子细胞应该具有容易获得容易在体外培养增殖长期传代不改变生物学特性
抗原性小组织修复能力强等特征近年来干细胞的研究发现骨髓间充质干细胞(MSCs)
具备作为组织工程种子细胞的条件并在组织工程骨的研制中被广泛应用但目前关
于 MSCs 在皮肤缺损愈合中的作用鲜见报道
MSCs 能否作为种子细胞应用于组织工程皮肤的构建以其构建的组织工程皮肤
能否促进皮肤缺损愈合基于这一思路本研究利用细胞培养技术基因工程技术及
组织工程技术从构建组织工程皮肤的种子细胞入手分离纯化了 MSCs 实现了其
体外长期传代及大量扩增并对 MSCs 进行了 EGF 基因修饰在此基础上构建组织
工程皮肤生物支架进而将 MSCs 种植于生物支架材料上与角质形成细胞复合构建
组织工程皮肤体内实验结果表明用 MSCs 作为种子细胞所构建组织工程皮肤对皮
肤缺损具有显著促愈作用而 MSCs 经 EGF 修饰后促愈作用更为明显本实验主要结
果及结论如下
1. 在综合帖壁法和密度梯度离心法分离 MSCs 的基础上利用双层过滤法对
MSCs 进行纯化优化了 MSCs 分离纯化方法所得 MSCs 形态均一细胞核原始
细胞器不发达传至 25 代未见老化现象体外增殖迅速具有 MSCs 表面标志物保
持了向成骨及成脂分化的潜能诱导分化后期成骨及成脂分化能力强于传统密度梯度
离心法所获细胞
2. 制备的生物支架材料符合组织工程皮肤胶原多孔膜的最优结构
3.
修饰在体外培养条件下实现EGF的稳定高效释放达ng级可促进MSCs增殖对
MSCs的生长及分化没有影响
4. 利用组织工程技术成功构建组织工程皮肤可以适应手术需求对受体免疫功
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能没有影响生物相容好生物安全性好生物力学指标符合要求
5. 利用MSCs作为种子细胞所构建组织工程皮肤对皮肤缺损具有显著促愈作用
创面经修复后具有全层皮肤结构
6. 利用EGF基因修饰后的MSCs作为种子细胞所构建组织工程皮肤促愈作用更为
明显

关键词皮肤缺损大鼠组织工程骨髓间充质干细胞分离纯化分化支
架材料表皮生长因子基因工程真核表达载体转染生物相容性
生物安全性生物力学创伤愈合

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Application of Mesenchymal Stem Cells in Tissue
Engineered Skin

Abstract

Deep skin wounds of large area caused by trauma should be treated in clinic with
coverage of skin equivalent. Over the last 25 years, tissue engineered skin has developed
and progressed at a very rapid rate. Recent evidence indicates that bone marrow contains
stem cells with the potential for differentiation into a variety of tissues, including
endothelium, liver, muscle, bone, and skin. It may thus be plausible that bone
marrow–derived cells can provide progenitor and/or stem cells to wounds during healing.
Tissue engineering is restricted by thre