组织工程骨血管化的监测

组织工程化人工骨修复骨缺损的关键环节是它的血管化，组织工程骨血管化的监测应当遵循灵敏、可定量、无创、无辐射、低成本的原则。本文对目前常用的一些监测方法进行综述，通过对比不同方法的优缺点，认为磁共振灌注法是监测组织工程骨血管化为适宜的方法下一步研究的方向。     

显微外科技术预构组织工程骨血管化的比较

目的 比较3种带血管蒂组织瓣预构组织工程骨血管化的效果,探讨其影响血管化的方式.方法 设计以膝最下血管为蒂的股骨骨膜瓣包裹、贯穿,腹壁浅血管为蒂的筋膜瓣包裹体外培养的磷酸三钙(β-TCP)+骨髓间充质干细胞(MSCs)复合物等3种组织工程预构骨动物模型,以β-TCP+MSCs复合物和单纯β-TCP皮下埋放为对照,通过墨染透明标本、墨染苏木素-伊红(HE)切片、第8因子相关抗原免疫组织化学染色、铸型标本扫描电镜观察等指标,分析带血管蒂组织瓣对组织工程预构骨血管化的影响.结果 新生血管自组织瓣与材料结合的界面向材料内部生长,组织瓣处理各组的血管化指标均显著优于非组织瓣处理组(P＜0.05),前者中血管化的优劣递次为A、B、C组(P＜0.05);材料内部的孔隙中亦可观察到散在的血管,复合了MSCs的D组血管化优于单纯材料的E组(P＜0.01).结论 影响带血管蒂组织瓣组织工程预构骨血管化的因素有:(1)与材料复合的组织瓣血供及其与材料接触面积的大小;(2)提供给材料内部促进血管发生的细胞及细胞因子的种类及密度(包括内源性和外源性的);(3)材料本身的特性,如组织相容性、是否有贯通的微孔等.     

组织工程骨血管化策略的研究进展

骨组织工程的发展为大段骨缺损的修复提供了新的途径,众多的动物实验研究和逐渐兴起的临床应用研究已充分显示出其巨大的应用前景。然而,组织工程骨细胞支架复合物在植入体内后,尤其植入血供不佳的受区时,因不能及时地与机体建立起血供连接,使得成骨效果不稳定。近年来的研究表明,组织工程骨的血管化已成为构建大段组织工程骨的一个关键因素。我们对组织工程骨血管化策略的研究进展进行综述。     

组织工程骨修复山羊胫骨大段缺损的三年效果观察

目的 观察用组织工程方法修复中国青山羊胫骨大段骨与骨膜缺损3年后的远期效果。方法 中国青山羊3只，制备单侧胫骨20mm的骨与骨膜缺损模型，缺损内植入组织工程骨珊瑚羟基磷灰石／骨髓基质干细胞（CHAP／BMSCs），术后3年采用普通x线片、组织学观察以及血管铸型等方法对其进行远期观察检测，与健侧正常骨对照，观察其成骨及血管化效果。结果 X线片骨吸光度测定与健侧比较差异无统计学意义（P〉0．05）；血管灌注后大体解剖观察示组织工程骨血管来源于周围软组织、髓腔血管及两端正常皮质骨；灌注后未脱钙骨磨片显示组织工程骨内微血管沿哈佛管和伏克曼管分布交织成网状，横切面磨片采用图像分析仪分析与正常骨血管相对面积比较差异无统计学意义（P〉0．05）。脱钙后的组织切片HE、硫堇染色示组织工程骨具有与正常骨一致的显微结构。结论 CHAP／BMSCs具有良好的修复山羊胫骨大段骨缺损能力，其远期显微结构和血管化效果与正常骨生理无异。     

低强度脉冲超声波促进组织工程骨血管化重建的研究进展

组织工程骨修复骨缺损过程中血管化构建一直是骨科领域的一个难题,随着对骨折修复分子生物学机制的深入研究,以及对骨折愈合机制认识的不断加深,发现血管化是制约组织工程骨修复骨缺损速度与程度的重要因素[1].构建组织工程骨血管化的方法很多,如血管束植入、血管蒂筋膜瓣包裹术或肌肉瓣预制术等均不十分令人满意.     

缺氧诱导因子1α在组织工程成骨和成血管中的作用

目的总结缺氧诱导因子1α(hypoxia-inducible factor 1α,HIF-1α)在组织工程成骨和成血管中的作用和应用进展。方法查阅国内外关于HIF-1α在组织工程成骨和成血管中的相关研究文献,进行分析和归纳总结。结果 HIF-1α在成血管-成骨耦连反应中发挥关键作用,作为上游基因调控着体内多种成血管、成骨基因的表达;在组织工程骨的再生修复中,HIF-1α不仅调节和促进血管生成,并且对种子细胞尤其是干细胞增殖和分化有重要影响和意义,从而为骨缺损修复奠定基础。结论随着组织工程技术的发展,HIF-1α在应用中存在的有效剂量靶向控释、促炎和致癌等相关问题将逐步得到解决,以期更好应用于临床。     

PLA类缓释型支架材料研究进展

组织工程是融汇材料科学、生物技术和生命科学的最新进展而诞生的新兴交叉学科[1] ,为临床上骨缺损、骨肿瘤以及难治性骨折的修复提供了一种极有前途的方法。构建组织工程骨的方式有以下 3种 :( 1)支架材料与成骨细胞 ;( 2 )支架材料与生长因子 ;( 3 )支架材料与成骨细胞和生长因子。在组织工程骨构建中细胞因子的作用越来越受到重视。多种细胞因子不仅可通过调节细胞增殖、分化过程并改变细胞产物的合成而作用于成骨过程 ,而且有研究表明VEGF等细胞因子具有较肯定的促进内皮细胞生长和血管生成作用[2 ] ,可以促进组织工程骨的快速血管化…     

骨组织工程研究进展

骨组织工程是目前公认的最有可能在临床取得实际效益的研究领域之一。在种子细胞方面，干细胞向成骨细胞的诱导分化、种子细胞的体外大规模扩增等是组织工程骨构建和临床应用的首要环节和基本要素。生物材料研究的热点在于新型仿生化、智能化生物材料的制备和应用。在组织工程骨的构建方面，血管、神经化组织工程骨的同步构建与应用研究是骨组织工程由基础向临床应用的关键性环节。在上述研究的基础上，骨组织工程已得到初步临床应用，在取得较好疗效的同时，又为骨组织工程的基础研究提出了许多新的课题和研究方向。本文从种子细胞、生物材料、组织构建及其临床应用等方面对近年来骨组织工程的研究现状进行综述，并对骨组织工程研究现存的问题进行分析，提出骨组织工程进一步发展的若干策略。     

血管内皮生长因子165基因转染的骨髓基质细胞异位成骨的初步研究

目的：将血管内皮生长因子165（VEGF165）基因转染的大鼠骨髓基质细胞（MSCs）和β-磷酸三钙复合后,植入原大鼠肌肉中,探索转染外源基因的MSCs异位成骨能力。方法：SD大鼠12只,在全麻及无菌条件下取其左侧股骨的骨髓基质细胞,并用矿化液诱导培养。在脂质体介导下将构建成功的真核表达载体pcDNA3.1-VEGF165转染到诱导培养的MSCs,G-418筛选阳性细胞克隆,将阳性克隆细胞和未转染的MSCs共同接种于β-磷酸三钙上,体外培养7天后,植入原大鼠肌肉内。分别于4周、8周和12周处死动物,观察异位成骨情况。结果：骨髓基质细胞-β-磷酸三钙复合体植入肌肉后,材料周围血管生长较多,随着植入时间的延长,小的骨岛逐渐融合为大的骨块,并有骨髓腔样结构,表现出较好的异位成骨能力。结论：应用VEGF165基因转染MSCs作为种子细胞植入体内后,有利于发挥VEGF165的血管化作用,同时促进组织工程骨的成骨速度,将会成为组织工程骨血管化探索的方向。     

改善成骨微环境促进间充质干细胞成骨分化研究进展

间充质干细胞(MSC)具有多向分化潜能,适宜的成骨微环境可促进MSC的成骨分化。因此,改善成骨微环境,促进MSC成骨分化在骨组织工程及再生医学领域拥有广阔的应用前景。该文主要从调节细胞因子及支架支持从而改善细胞外基质(ECM),调节血管生成因子、基因重组细胞移植及人工支架预血管化从而改善局部血液循环,改善MSC与其他细胞间的相互作用3个方面对改善成骨微环境促进MSC成骨分化的研究进展进行综述。     

组织工程周围神经血管化研究进展

目的对组织工程周围神经血管化的研究现状进行文献回顾,为寻找促进组织工程周围神经血管化的新方法提供理论依据。方法查阅近年来关于组织工程周围神经血管化方面的相关文献,围绕周围神经再生局部微环境及血供特点、支架材料修饰、种子细胞、自体血管束的植入、促血管因子等方面进行回顾及总结。结果组织工程周围神经为神经损伤的修复带来了新的希望,但对于大段神经缺损的修复效果欠佳,这主要与神经移植物的血管化程度相关,因此促进组织工程周围神经早期血管化尤为重要。既往研究多从支架材料修饰、种子细胞、自体血管束植入及促血管生成相关因子4个方面单一进行研究,近年研究表明将上述两种或多种因素共同作用于组织工程周围神经,能够更好地促进组织工程周围神经血管化。结论促进组织工程周围神经早期血管化,能够使支架上的种子细胞及时获得营养支持,促进轴突生长、神经再生,有利于修复大段周围神经缺损。     

组织工程皮肤血管化研究进展

血供对于皮肤的维持和移植至关重要,尽管组织工程皮肤已经商业化并应用于临床,但仍未能很好地实现其血管化。目前,促进组织工程皮肤血管化主要是依靠促血管形成的种子细胞,以及多种生长因子的作用。随着诱导多功能干细胞、静电纺丝,以及生物打印技术的发展,也可以通过设计新型支架,并结合相应的种子细胞和细胞因子,精确地模拟体内生长环境,以促进组织工程皮肤的血管化。本文主要对近年来组织工程皮肤血管化的研究进展进行综述。     

促进脂肪组织工程再血管化的相关研究进展

目的对脂肪组织工程中再血管化的研究现状进行分析,为组织工程脂肪再血管化提供理论参考。方法广泛查阅近年有关脂肪组织工程中关于再血管化研究的相关文献,围绕促血管化的5个方面,包括脂肪细胞组织结构及血供系统的特殊性、血管化的机制、种子细胞的复合、支架材料的修饰、微环境的改善,进行相关文献复习和综述。结果脂肪组织工程技术为修复软组织缺损提供了一条新思路,但目前构建成功的组织工程脂肪体积均未超过1 mL,主要与构建物内血管化程度有关,因此构建物内血供的快速重建是脂肪组织工程由基础向临床应用的关键性环节。结论促进脂肪组织工程移植物尽快再血管化,能使支架上种子细胞及时获得营养,为制备大体积组织工程脂肪提供可能,从而满足临床修复大范围软组织缺损的需要。     

VEGF转染对骨髓基质细胞成骨功能的影响

[目的]将血管内皮生长因子121(vascular endothelial growth factor 121,VEGF121)基因转染兔骨髓基质细胞(rabbit bone marrow stroma cells,rMSCs)后,研究转染后细胞的成骨功能变化,为进一步利用经基因转染的rMSCs构建组织工程骨血管化打下基础.[方法]体外培养、扩增rMSCs,将其分为转染组和未转染组,脂质体介导下PCDI- VEGF121真核表达质粒转染rMSCs后,G- 418筛选阳性细胞克隆.通过RT - PCR法检测VEGF mRNA水平,通过碱性磷酸酶(alkaline phosphatase,ALP)、Ⅰ型胶原检测来评价两组细胞的成骨能力.将阳性克隆细胞和未转染的细胞植入裸鼠股部肌袋内.分别于植入后4、8周处死动物,观察异位成骨情况.[结果]转染组和未转染组的ALP表达随着时间逐渐增强,转染组细胞内ALP水平显著增高,Ⅰ型胶原在转染组细胞内高表达,转染组的rMSCs植入肌袋后,随着植入时间的延长,出现骨髓腔样结构及大量骨小梁,表现出较好的异位成骨能力.[结论]应用VEGF121基因转染rMSCs后,有利于发挥VEGF121的血管化作用,促进rMSCs的成骨能力,将会成为组织工程骨血管化探索的方向.     

血管内皮生长因子在骨组织工程中的应用

血管内皮生长因子(VEGF)选择性作用于血管内皮,在血管生成和血管形成中均发挥极其重要的作用.近年VEGF在骨组织工程中的应用越来越多.研究发现VEGF促进组织工程化骨的血管化,对成骨细胞有趋化和促分化功能,并与多种细胞因子有协同作用.局部注射和植入VEGF因很快扩散和降解而作用甚微,目前研究主要集中在VEGF的缓释、基因转染及植入能分泌VEGF的细胞等技术,以期获得足够的作用浓度和时间.组织工程化骨的骨化过程是多细胞因子作用下的复杂过程,各因子的最佳作用浓度、时间和先后顺序均需进一步研究.     

血管铸型方法检测组织工程骨修复羊胫骨缺损的远期血管化

目的采用血管铸型方法对组织工程技术修复中国青山羊胫骨大段骨缺损的远期血管化情况进行检测。方法中国青山羊3只，制备单侧胫骨20mm的骨与骨膜缺损，缺损部位内植入组织工程骨-珊瑚羟基磷灰石／骨髓基质干细胞（coral hydroxyapatite／bone marrow stem cells，CHAP／BMSCs）。术后3年分别行双侧后肢股动脉甲基丙烯酸甲酯血管铸型灌注，灌注后采用大体解剖、未脱钙骨片、扫描电镜等方法检测组织工程骨的远期血管化，并与健侧相同部位正常骨对照，观察其血管化效果。结果血管灌注后大体解剖观察示组织工程骨血管来源于周围软组织、髓腔血管及两端正常骨皮质。灌注后未脱钙骨磨片显示组织工程骨内微血管沿哈弗管和伏克曼管分布交织形成网状。采用图像分析仪比较组织工程骨与正常骨横切面磨片上血管相对面积，分别为（763．89±47．38）U／10万U与（788．00±65．83）U／10万U，差异无统计学意义（t=0．390，P〉0．05）。结论采用CHAP／BMSCs修复山羊胫骨大段骨缺损远期观察结果表明，新生骨远期血管化效果与正常骨无异，为组织工程骨下一步的临床应用提供可靠的依据。     

骨H型血管生成机制及影响因素的研究现状

骨血管在骨生长、重塑和损伤修复中发挥重要作用,H型血管是一类同时高表达CD31与Emcn的骨血管亚型,具有显著的解剖特征与年龄依赖性减少特点,深度参与血管生成与骨形成之间的偶联。一些细胞因子如缺氧诱导因子1α、血管内皮生长因子A、血小板衍生生长因子BB、神经轴突导向因子3等可参与调控H型血管的生成,同时药物治疗、物理治疗和转移性肿瘤也能对H型血管产生影响。本文通过回顾近年文献,总结H型血管生成的分子机制与影响因素,以期为骨折不愈合、骨代谢异常等骨病的治疗提供新思考。     

组织工程骨软骨复合体构建的研究进展

目的对构建组织工程骨软骨复合体的相关研究进展进行综述,讨论构建中存在的不足。方法广泛查阅近年来国内外有关组织工程骨软骨复合体构建研究的相关文献,并对新进展进行综述。结果构建组织工程骨软骨复合体的体内研究较多,将不同组织来源的MSCs作为种子细胞是研究热点;单相支架的应用受到限制,双相和三相支架的研究是新趋势;生物反应器的设计和性能还需进一步优化。结论构建组织工程骨软骨复合体将有望成为一种治疗软骨缺损的具有潜力的方法。     

Tenomodulin在肌腱组织工程中的研究现状与展望

目的综述Tenomodulin在肌腱组织工程中的研究现状,展望其研究和应用发展方向。方法查阅近年关于Tenomodulin在肌腱组织工程中的相关研究文献,并进行分析总结。结果 Tenomodulin是一种Ⅱ型跨膜蛋白,具有调节肌腱组织发育作用,其C端具有抑制血管发生的活性作用。生物信息学特征分析Tenomodulin cDNA全长1 360 bp,定位于染色体Xq22.1上。多种细胞因子对Tenomodulin的表达具有调控作用,其中与碱性螺旋-环-螺旋转录因子Scleraxis关系最为密切;支架材料的性质、结构等对种子细胞Tenomodulin的表达也具有调控作用;应力负载和传代培养对Tenomodulin的表达具有一定影响。结论 Tenomodulin作为肌腱相对特异性标记分子,开发和利用其C端血管发生抑制作用,将在肌腱组织工程中具有重要应用潜力和前景。     

脂肪干细胞在皮肤组织工程中的研究应用进展

组织工程皮肤作为一种皮肤组织替代物,主要用于覆盖和修复损伤缺损的皮肤组织,以改善其形态和功能。其中,种子细胞、支架材料及细胞因子是皮肤组织工程研究的三要素。脂肪干细胞(adipose-derived stem cells,ADSCs)具有来源丰富、取材方便、低免疫原性、易扩增等优点,是皮肤组织工程较为理想的种子细胞。本文就ADSCs在组织工程皮肤中,包括创面修复、抑制瘢痕增生等的相关应用研究进展及前景进行综述。