骨髓间充质干细胞与复合I型胶原和骨形态发生蛋白2的聚乳酸乙醇酸构建组织工程骨

目的探讨骨髓间充质干细胞(BMSC)体外分离培养后种植到复合Ⅰ型胶原和重组人类骨形态发生蛋白2(rhBMP-2)的聚乳酸乙醇酸(PLGA)生物支架上,构建组织工程骨的可行性.方法密度梯度离心法提取分离BMSC,倒置显微镜观察细胞形态,流式细胞分析法对细胞表面抗原进行鉴定.相分离法制备多孔三维PLGA生物支架,支架材料上复合Ⅰ型胶原和rhBMP-2,扫描电镜观察其超微结构.将第3代的BMSC接种于复合支架上,扫描电镜观察材料的细胞黏附性,将培养6 h 后的细胞-支架复合体植入SD大鼠肌袋内,于2个月后取材进行HE染色,观察其构建组织工程骨的情况.结果 BMSC可在体外分离扩增,表达CD29、CD44,不表达CD34和CD45.制备的PLGA支架孔隙率为90%,平均孔径为100 μm,与BMSC有较好的黏附性.2个月后动物体内细胞-支架复合体的大体观察和HE染色显示,BMSC种植到复合Ⅰ型胶原和rhBMP-2的PLGA生物支架上可构建骨组织.结论 BMSC可在体外长期、稳定培养,是理想的组织工程种子细胞.PLGA与干细胞有较好的黏附性,可用来做组织工程生物材料.BMSC种植到复合Ⅰ型胶原和rhBMP-2的PLGA生物支架上后,在动物体内可构建组织工程骨.     

成人骨骼肌细胞原代培养

本研究以获取基因治疗自体移植的载体为目的 ,观察了生长因子对成人骨骼肌卫星细胞增殖的影响。用手术中取得的成人骨骼肌进行体外组织块培养及酶消化培养 ,用成纤维细胞生长因子及表皮生长因子进行处理 ,作动态观察。结果证明 ,消化分离出的肌卫星细胞数量极少 ,培养不能成活 ;组织块培养肌卫星细胞的增殖与生长因子的作用有关 ,成纤维细胞生长因子及表皮生长因子处理组的增殖细胞数显著高于对照组。提示 ,生长因子可促进成年人骨骼肌卫星细胞增殖 ,但与其年龄及部位有一定关系。     

微孔在组织工程替代物中的形成及作用

支架材料的研究是组织工程的基础，可以为组织细胞提供三维支架环境，有利于细胞的黏附、增殖和分化。组织工程生物皮肤替代物移植作为永久性皮肤替代物是多年来研究的重点。多孔支架作为一种与细胞相互作用促使组织合成的三维结构，在组织工程中已有广泛的研究和临床应用。一种合适的生物活性支架必须有以下的特性：产品本身及代谢产物必须有生物相容性；有一定的降解速率；     

基于丝素/胶原/羟基磷灰石仿生骨材料的多维结构及其性能

目的 体外构建丝素蛋白（silk fibroin,SF）、I型胶原(type I collagen,Col-I)和羟基磷灰石(hydroxyapatite, HA)共混体系制备二维复合膜和三维仿生支架,研究其理化性质和生物相容性,探讨其在组织工程支架材料中应用的可行性。方法 通过在细胞培养小室底部共混SF/Col-I/HA以及低温3D打印结合真空冷冻干燥法制备二维复合膜及三维支架。通过机械性能测试、电子显微镜和Micro-CT检测材料的理化性质,检测细胞的增殖评估其生物相容性。结果 通过共混和低温3D打印获得稳定的二维复合膜及三维多孔结构支架;力学性能具有较好的一致性,孔径、吸水率、孔隙率和弹性模量均符合构建组织工程骨的要求;支架为网格状的白色立方体,内部孔隙连通性较好; HA均匀分布在复合膜中,细胞黏附在复合膜上,呈扁平状;细胞分布在支架孔壁周围,呈梭形状,生长及增殖良好。结论 利用SF/Col-I/HA共混体系成功制备复合膜及三维支架,具有较好的孔连通性与孔结构,有利于细胞和组织的生长以及营养输送,其理化性能以及生物相容性符合骨组织工程生物材料的要求。     

不同支架材料构建组织工程化肌腱在运动性损伤的应用

目的:评价不同支架材料构建组织工程化肌腱的组织相容性存在问题和应用前景。方法:以"支架材料,组织工程,肌腱,组织相容性"为中文关键词;以"support material;tissue engineering muscle tendon,tissue consistence"为英文关键词,采用计算机检索1994-01/2010-03相关文章。纳入与有关生物材料与组织工程肌腱相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章。以32篇文献为主重点进行了讨论不同支架材料构建组织工程化肌腱的组织相容性存在问题和应用前景。结果:体外构建组织工程肌健时肌健细胞合成胶原能力最强,在现有条件下是体外构建组织工程肌腱的最佳种子细胞。而在材料方面,壳聚糖/聚乳酸羟基乙酸乳化膜是一种较理想的组织工程肌腱材料。应用组织工程技术在体外可以构建肌腱组织,施加周期性的应力可能更有利于肌腱组织的形成。结论:目前对于肌腱的组织工程研究主要集中在两方面,一是肌腱细胞的来源,二是生物支架材料的研究。目前的研究方向是以多种材料结合,并采用多种编织方法,使支架材料在具有良好生物相容性的同时,还能控制其降解速度,在支架降解的同时肌腱细胞增殖分化,并逐渐具有预想的生物力学性能,最终形成肌腱组织。     

皮肤组织工程-细胞支架的构筑及其生物相容性评价

皮肤组织工程的发展提供了一种无损伤修复创伤和功能重建的皮肤治疗模式.作为组织工程的三要素之一,细胞支架发挥着重要的作用.为满足组织工程中对细胞支架在力学性能、物理结构及生物相容性等方面的要求,我们首先制备了聚乳酸(PDLLA)、聚乳酸-己内酯(PLACL)多孔支架,并以生物相容性较好的猪的无细胞真皮(acellular dermis matrix,ADM)为参比,分别把三种材料植入大鼠背部肌层,术后定期取大鼠皮下埋藏组织进行组织学检测.结果发现PDLLA与PLACL多孔支架的降解周期、力学性能、孔隙率及其孔径都可以根据皮肤组织工程中的要求进行调控.组织学检查,移植物内无明显炎性细胞,21天后,均完全血管化且分布较均匀.说明PDLLA与PLACL的生物相容性较ADM差,但并未出现明显的异物排斥反应,两者的生物相容性基本上可以满足组织工程中对支架的要求,这为聚乳酸类人工皮肤的进一步研究提供了有意义的实验依据.     

可降解聚合物用作骨组织工程细胞外基质材料的研究进展

组织工程学是近年来发展起来的一门新学科.它是应用生物学和工程学的原理研究开发能够修复、维持或改善病损组织功能的生物替代物的一门学科.方法是体外分离、培养细胞,将一定量的细胞种植到具有一定空间结构的三维支架上,然后将此细胞-支架复合物植入体内或体外继续培养,通过细胞间的相互粘附、增殖和分化,分泌细胞外基质,从而形成具有一定结构和功能的组织或器官.目前,应用组织工程方法研究制备出人工骨、软骨、皮肤、肌腱、血管甚至人工胰、人工肝等,其中骨组织工程研究进展较快,已经利用组织工程化骨修复骨缺损取得成功[1].但是,在骨组织工程研究中还存在许多困难,其中理想的细胞外基质材料的选择和制备是骨组织工程中十分重要而迫切的任务,也是组织工程化骨组织能否应用于临床的重要影响因素之一.     

灌注法制备离体大鼠心脏脱细胞基质

目的 探索制备离体大鼠心脏脱细胞生物支架材料的新方法,为心脏组织工程研究提供三维立体天然支架.方法 取30只成年SD大鼠心脏,运用冻融加化学萃取的组织工程学方法 (胰蛋白酶、十二烷基硫酸钠和曲拉通X-100)处理离体大鼠心脏,同时观察心脏大体形态及颜色变化,并对脱细胞支架进行基因组DNA分析;HE染色,免疫荧光法,扫描和透射电镜进一步检测鉴定脱细胞支架的生物学特征.结果 心脏脱细胞支架外观透明,包膜完整,维持心脏三维立体结构,肉眼可见心脏内脉管系统;脱细胞支架DNA残留量不及对照组的3%;HE染色、扫描和透射电镜结果 显示,心脏脱细胞生物支架去细胞彻底,细胞外基质网状结构保留完整;免疫荧光结果 表明,胶原、弹性蛋白等细胞外支架成分保留较完整,未见明显细胞核成分残留.结论 运用冻融加化学萃取法所制备的离体心脏脱细胞生物支架去细胞彻底,细胞外基质保留较完整,是较为理想的心脏三维立体生物支架材料.     

SD大鼠骨骼肌卫星细胞系的建立及诱导其向成肌、成脂和成骨分化

目的:建立SD大鼠骨骼肌卫星细胞的细胞系,为组织工程学提供种子细胞和研究资料.方法:采用两步酶消化法结合差速贴壁技术,获得较高纯度的骨骼肌卫星细胞.MTT法观察骨骼肌卫星细胞的体外增殖特性并绘制生长曲线图,流式细胞仪检测细胞周期.观察不同诱导条件下骨骼肌卫星细胞的成肌、成脂、成骨的分化特性.结果:骨骼肌卫星细胞可传50代以上,第7代时,倍增时间约为60 h,80.7%的细胞处于G1期,在特定诱导作用下骨骼肌卫星细胞可以向成肌、成脂、成骨方向分化,显示了骨骼肌卫星细胞的多向分化潜能,成功建立了骨骼肌卫星细胞的细胞系.结论:建立了SD大鼠骨骼肌卫星细胞系,为组织工程学提供种子细胞.     

体外构建三维肝肿瘤模型及药物筛选

背景：体外构建三维肿瘤模型替代现有二维平面肿瘤细胞模型用于药物筛选是肿瘤药筛技术发展的必然趋势。 目的：体外构建三维肝肿瘤模型体系,并用于抗肿瘤药物的敏感性研究。 方法：以人肝癌细胞HepG2作为模型细胞,以壳聚糖/胶原混合材料制备水凝胶支架,体外构建肝(肿瘤)细胞的三维培养体系,表征三维肝(肿瘤)细胞聚集体的形态、生长、细胞骨架分布等,并以二维平面培养的肝肿瘤细胞为对照,研究三维肝肿瘤模型对临床常用的化疗药物的敏感性。 结果与结论：①肝细胞在壳聚糖/胶原水凝胶支架中培养10 d后形成三维的聚集细胞团。②肝细胞在水凝胶支架中生长速度略慢于二维平面培养,但在三维体系下肝细胞能长时间保持细胞活性。③在水凝胶支架中肝细胞三维生长后,纤维蛋白骨架发生重排,结构与在体肝组织更接近。④在水凝胶支架中的三维肝肿瘤细胞模型对化疗药物的敏感性降低。由此可见,在壳聚糖/胶原水凝胶支架中形成的三维肝(肿瘤)模型,其细胞骨架结构更接近体内肝组织,因此可用于体外药筛模型研究。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：肾移植;肝移植;移植;心脏移植;组织移植;皮肤移植;皮瓣移植;血管移植;器官移植;组织工程全文链接：     

Skeletal mastocytosis.

AIMS--To characterise the condition of skeletal mastocytosis, an uncommon cause of apparently "idiopathic" osteoporosis. METHODS--Transiliac crest biopsy specimens submitted over a period of five years were examined for nodular accumulation of mast cells. The cases were reviewed histologically and clinical follow up was obtained from hospital notes. RESULTS--Six cases of mastocytosis occurring in bone biopsy specimens submitted to our department were identified. Four patients presented initially with vertebral collapse and the other two were known to have extraskeletal mast cell disease at presentation. On clinical review of the four patients with vertebral collapse, one was found to have urticaria pigmentosa. This patient died from his mastocytosis, whereas the three patients without evidence of extraskeletal disease remain alive and well. Histological examination showed that patients with the poorer clinical outcome had severe peritrabecular fibrosis as well as mast cell nodules; those with prolonged disease-free survival had nodules without peritrabecular fibrosis. CONCLUSION--There is a form of mastocytosis which presents clinically as "idiopathic" osteoporosis. Clinically it does not have the same prognostic implications as skeletal disease in "malignant mastocytosis", running a much more benign course.     

Skeletal muscle immunopathology

The inflammatory myopathies are a heterogeneous group of diseases currently categorized by clinical findings, laboratory data, and routine histopathologic features. In the ten years since the direct immunofluorescent (DIF) findings in idiopathic inflammatory myopathy were described, there have been a variety of series reporting DIF findings in various rheumatic and non-rheumatic diseases. This paper reviews this experience and attempts to relate the observations to immunologic mechanisms applicable to skeletal muscle. The potential contributions of direct immunohistochemical methodologies have yet to be realized, because 1) there is a paucity of data actually correlating these findings to clinicopathologic data in patients and experimental models and 2) these techniques have been limited to probing for the humoral response. The future expanded use of this technique should include histochemically tagged antisera to T-lymphocyte antigens, macrophages, biologic modifiers, and suspected etiologic agents.     

Skeletal Dysplasias Reveal Genes of Importance in Skeletal Development and Structure

Naturally occurring and induced genetic anomalies of skeletal development offer a unique opportunity to identify all the genes that are relevant to the development, maintenance, and repair of the skeleton. Such studies also should provide new insights into the regulation of gene expression, the order of gene expression, interactions of the gene products, and the role of environmental factors in normal and abnormal skeletogenesis.