生物活性材料促进关节软骨损伤修复和再生研究

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1、；■广；‘‘：”‘、、‘―‘、‘、；“；？‘：、‘“，；‘、、，、；，，：：、⋯，，分类号：单位代码：—夂密级博士学位论中文论文题目：生物活性材料促进关再生研究英文论文题目：、：申请人姓名：张薇指导教师：欧阳宏伟专业名称：干细胞和再生医学研究方向：软骨组织工程与修复再生所在学院：医学院申请人单位：浙江大学论文提交日期年生物活性材料促进关节软骨损伤修复和再生研究论文作者签名：歡政指导教师签名论文评阅人双向匿名评阅人双向匿名评阅人双向匿名评阅人双向匿名评阅人双向匿名答辩委员会主席：異成铁教授中国科学院上诲硅酸盐研究所委员粱平教授浙江大学转化医学研究院委员胡虎教授浙江大学医学院委员纪俊峰

2、教授浙江大学医学院委员郭国骥教授浙江大学医学院答辩日期：BioactiveMaterialsforArticularCartilageDefectsRepairandRegeneration參Author'ssignature:：浙江大学研究生学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙江大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名签字曰期：年

3、月么曰学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解浙江大学有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙江大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：签字曰期：》年月曰浙江大学博士学位论文致谢致谢衷心感谢我的导师欧阳宏伟教授。在这五年里，本人的博士课题，包括选题、设计，执行以及课题相关论文的撰写、修改和定稿都得到了导师的精心指导。在基础研究和转化研究方面，欧阳老师都给与了充分鼓励与支持，让我有信心面对科研道路上的挑

4、战。科研之外，欧阳老师“感恩、思考、理想”的人生准则使我受益匪浅，对我今后的人生有十分积极向上的影响。回首过去五年，感到自己比读博前二十二年进步、成长更多。感谢纪俊峰教授、周以教授对本课题的指导；感谢邹晓晖教授、柳华副教授、章淑芳副教授、陈哓副教授、陆平讲师、陈佳林博士、姜洋子博士、赵洪石博士对研究工作的支持；感谢陶佳栋、胡长长、陈隆坤、黄路、徐国伟、朱汀、等对实验过程的协助；感谢朱守安、吴岩、夏青青、刘婉璐、茵梓、唐俏梅、胡嘉洁、刘欢欢、方芝、赵海燕、周婧、任浩、蔡友治等所有实验室成员的帮助。最后感谢我的父母和丈夫陈佳林在我求学生涯中给予的无私奉献与关爱！感谢所有帮助过我、关心过

5、我的人！愿幸福与快乐永远伴随你们！浙江大学博士学位论文中文摘要生物活性材料促进关节软骨损伤修复和再生研究浙江大学医学院干细胞和再生医学博士研究生：张薇导师：欧阳宏伟教授中文摘要肌肉骨骼和关节疾病影响着数千万人的健康。关节软骨是一种透明光滑的组织，它覆盖在骨端关节头的表面，起到减少相邻两骨间的摩擦等作用。但它是一种无血管无神经的组织，所以一旦缺损，很难自发修复。关节软骨损伤是临床上十分常见的病症，也是骨科和运动医学中公认的治疗难题。由于软骨无血管无神经，营养供应不佳，传统观点认为软骨损伤无法自发修复，如果不采取外加手段千预治疗，会导致进一步的软骨磨损，甚至引发骨关节炎；另一方面，尽管

6、骨软骨损伤有一定的自发修复能力，但修复组织常出现软骨终末分化的现象，对其结构和功能造成不可逆的损害，严重影响患者的生活工作质量。针对目前软骨损伤修复过程中碰到的难题，本研究分别构建生物活性材料以开发针对性治疗方案。首先通过对新西兰大白兔体内造模，我们评估了部分软骨损伤、全层软骨损伤和骨软骨损伤的自发修复能力。结果显示部分软骨损伤无自发修复能力；全层软骨损伤有一定自发修复能力，且观察到间质干细胞（从缺损边缘向缺损中心流动；骨软骨损伤有一定自发修复能力，但修复组织出现软骨终末分化现象。进而针对部分软骨损伤修复，通过使用软骨损伤离体模型和生物材料模拟体内微环境，评估了在部分和全层软骨损伤

7、表面的粘附性和细胞形态，并进一步利用实验评估外源性与内源性对体外培养细胞的诱导迁移作用。离体模型与体外实验结果显示，与软骨微环境和二型胶原（支架相比，软骨下骨微环境和一型胶原（支架更有利于粘附，且能够显著提高的迁移。在此基础上构建的复合生物活性支架为部分软骨缺损创造了合适的微环境，动物实验验证显著提高了兔部分软骨损伤自发浙江大学博士学位论文中文摘要修复能力。最后针对骨软骨损伤修复，体外实验结果显示通过抑制经典通路活性，能够显著降低茜素红染色和终末分化相关基因的表达。对