脂肪来源干细胞在脂肪组织工程中的应用★

学术背景：移植的脂肪颗粒坏死后往往引起纤维囊性化和假性囊肿，此外在治疗中还存在液化、感染等并发症，阻碍了脂肪组织作为软组织填充物在临床上的应用。近年来利用干细胞体内诱导成脂肪组织备受关注，此项技术若能成功应用于临床将会解决传统移植成熟脂肪细胞的各种并发症。 目的：深入认识脂肪干细胞在脂肪组织工程中的应用进展。 检索策略：由该论文的研究人员应用计算机检索Pubmed数据库1998-02/2007-02的相关文献，检索词“mesenchymal stem cell，adipose tissue-derived stem cell/adipose tissue-derived stromal cell，tissue engineering，review”，并限定文章语言种类为English。共检索到180篇文献，对资料进行初审，纳入标准：①文章所述内容应与脂肪干细胞及其在脂肪组织工程中的应用密切相关。②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章。排除标准：①重复性研究。②Meta分析。 文献评价：文献的来源主要是通过对脂肪干细胞在脂肪组织工程中的应用方面内容进行汇总分析。所选用的30篇文献中，6篇为综述，其余均为临床或基础实验研究。 资料综合：①脂肪干细胞在形态上与间充质干细胞相似，表达CD44证明其来源于干细胞，可在无血清条件下进行体外培养。在表型上，表达CD29，CD44，CD49，CD71，CD90，CD105，SH2，SH3，不表达CD31，CD34，CD45，CD106。②脂肪干细胞向脂肪分化经历以下过程：多能干细胞→脂肪母细胞→前脂肪细胞→不成熟脂肪细胞→成熟脂肪细胞。过氧化物酶增殖物活化受体和C/EBP家族是控制脂肪细胞分化的中心环节，二者共同协调作用导致脂肪酸连接蛋白、磷酸烯醇式丙酮酸激酶、葡萄糖转运体4和胰岛素受体等基因的表达，这些基因的表达正是脂肪细胞成熟的标志。③种子细胞最终移入体内还需要合适的载体，这种载体必须具有生物相容性，并可生物降解，易于生长因子等促细胞分化和组织形成的分子物质连接和输送，易于生产和使用。组织工程化脂肪应用于治疗主要有二种方案，即体外将种子细胞接种于支架上进行脂肪细胞培养，然后用于移植；另一种将种子细胞与可降解生物材料复合物直接移植到体内进行体内诱导目标组织形成。目前关于生物载体的研究相对较少，在构建工程化脂肪组织过程中，透明质酸及藻酸盐凝胶可作为生物活性基质，但尚有许多问题亟待解决，如对组织特异性生物活性材料的开发。 结论：随着分子生物学和细胞生物学的迅速发展，脂肪干细胞将成为现代组织工程学研究的理想种子细胞，从而代替骨组织来源的间充质干细胞，最终用于以细胞为基础的临床治疗提供前提和保障。     

脂肪间充质干细胞在组织工程中的应用

背景：脂肪间充质干细胞与骨髓间充质干细胞具有相似的形态学及生物学特性,可作为组织工程的种子细胞来源。 目的：深入认识脂肪间充质干细胞的生物学特性,对其在组织工程中的研究进展及临床应用、基础研究前景进行探讨。 方法：以adipose tissue-derived stem cell,tissue engineering,stem cells为检索词,检索Pubmed 数据库(1999-01/ 2009-06)。以脂肪间充质干细胞,组织工程为检索词,检索CNKI期刊全文数据库(1999-01/2008-12)。文献检索语种限制为英文和中文。以脂肪间充质干细胞成骨和软骨的能力以及脂肪间充质干细胞和基因转染技术联合治疗疾病的效果为评价指标。纳入大鼠脂肪和骨髓来源间充质干细胞成骨分化比较的体外研究,排除重复性研究及目的与本文不相关的研究。 结果与结论：脂肪间充质干细胞取材方便,来源丰富,可在体外稳定增殖传代,与骨髓间充质干细胞具有相似的形态学及生物学特性,在一定诱导条件作用下可以定向分化为中胚层及内、外胚层组织细胞。脂肪间充质干细胞联合组织工程学支架在一定程度上可以修复骨、关节软骨的缺损,但新生软骨的质量与周围软骨的连接、生物力学强度、未来退化等都与正常的软骨有一定差距,尚需深入研究。随着人们对成体间充质干细胞研究的不断深入,发现因间充质干细胞具有自我扩增和分化潜能,使导入的“外源基因”能够有效扩散;获取和体外扩增比较容易,可在体外对其进行基因改造和修饰,且其易被外源基因转染。因此,脂肪来源的间充质干细胞可以结合基因工程学,应用于基因治疗。但是在当前研究方面,尚存在基因载体潜在致癌性,转染后对人体及干细胞是否产生不良影响等问题尚未阐明。     

组织工程化皮肤的血管构建

组织工程化皮肤的三维结构有3个要素，即细胞、支架和血液供应，其中血液供应对于皮肤的维持和移植最为重要。组织工程化皮肤的血管构建技术涉及多个方面，如接种血管形成的种子细胞，进而促进血管结构的形成。间充质干细胞是多潜能干细胞，因其具有独特的生物学特性，所以成为皮肤组织工程中重要的种子细胞；此外通过释放各种调控因子如血管内皮细胞生长因子、成纤维细胞生长因子、血小板衍生性生长因子等也可以促进血管的形成。     

脂肪源性干细胞生物学特性及在组织工程中的应用

背景：脂肪源性干细胞具有自我更新及多向分化潜能,在体外适当的诱导条件下可向脂肪细胞、成骨细胞、软骨细胞、心肌细胞、神经细胞和肝细胞等多种细胞分化,在组织工程中具有良好的应用前景。 目的：了解脂肪源性干细胞的生物学特征及其在组织工程中的应用。 方法：以“tissue-derived stem cells,tissue engineering,脂肪,间充质干细胞,组织工程”为关键词检索Elsevier数据库2000-01/2010-05与中国期刊全文数据库2000-01/2010-05相关文章。 结果与结论：脂肪源性干细胞增殖速度快,取材方便、材料来源广,并且能自体取材,避免了免疫排斥问题。目前尚未找到鉴定脂肪源性干细胞的金标准,但研究者采用流式细胞仪和免疫组织化学方法研究发现体外培养的脂肪源性干细胞具有间充质干细胞这一类细胞的特异性表面标记。脂肪源性干细胞可向脂肪、骨、软骨、肌肉、造血、肝和神经等多种细胞分化。组织或器官缺损性疾病、退行性疾病及遗传性疾病可尝试通过组织工程技术将组织来源的干细胞与支架材料复合移植入体内,来解决这一临床难题已成为研究热点。     

应用组织工程化肌腱修复跟腱缺损

背景: 间质干细胞或间质祖细胞的非造血细胞可在体内或体外分化为骨、软骨、肌肉、肌腱、脂肪及骨髓基质，这使得它们成为组织工程领域内非常有价值的种子细胞来源。 目的：以骨髓间充质干细胞为种子细胞，以Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸为支架构建组织工程化肌腱，观察其修复跟腱缺损的效果。 设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2003年在中南大学湘雅医学院进行。 材料：1.5~2.5 kg健康成年家兔由中南大学湘雅医学院动物学部提供，雌雄不限。聚羟基乙酸由威高集团康利达医用制品有限公司提供。SD大鼠由中南大学实验动物学部提供。 方法：提取家兔骨髓，通过离心和贴壁法培养获取骨髓间充质干细胞，将骨髓间充质干细胞进行分离、扩增。抽取SD大鼠尾腱，制备鼠尾Ⅰ型胶原溶液，并与聚羟基乙酸缝线混合培养构建胶原-聚羟基乙酸支架。将未经体外诱导的骨髓间充质干细胞接种于胶 原-聚羟基乙酸支架中构建组织工程化兔肌腱模型，以不加入细胞的为对照。切开30只家兔踝部皮肤，分离出兔跟腱，造成3 cm长缺损，实验组15只以自体骨髓间充质干细胞预制的组织工程化肌腱移植于缺损处，对照组15只以Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸支架修复跟腱缺损。 主要观察指标：组织工程化肌腱修复兔跟腱缺损的效果。 结果：含自体骨髓间充质干细胞的Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸支架及不含自体骨髓间充质干细胞的Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸支架回植于体内时大体观察呈条形凝胶状。回植于体内4周后实验组和对照组均可见移植处形成条索状组织，聚羟基乙酸缝线已降解。8周时观察可见实验组组织工程化肌腱与受体肌腱组织完好连接，呈条索状，与周围其他组织无粘连，为白色、有光泽的致密腱样组织，对照组所形成的组织较实验组细小、与周围组织有粘连。 结论：以骨髓间充质干细胞为种子细胞，以Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸为支架构建的组织工程化肌腱可明显促进肌腱损伤的修复。     

间充质干细胞在组织工程中的应用进展***☆

背景：间充质干细胞主要存在于结缔组织和器官间质中,具有强大的增殖能力和多向分化潜能及免疫调节等多种功能;同时具有来源方便,易于分离、培养、扩增和纯化等优点,因而在组织工程,基因治疗等领域日益受到重视。 目的：综述不同来源间充质干细胞的生物学特性、对其他细胞的支持作用、免疫原性、免疫调节作用及其应用。 方法：应用计算机检索2001-03/2010-03 PubMed数据库相关文章,检索词为“mesenchymal stem cells,tissue engineering”,同时检索万方数据库相关文章,检索词为“间充质干细胞,组织工程”。共检索到文献182篇。 结果与结论：间充质干细胞来源于中胚层间充质,不仅具有多向分化的潜能,单独应用于组织工程,而且具有为其他细胞的生长繁殖提供支持的作用,可以调节机体的免疫状态等特性而被广泛应用于医学领域。目前,间充质干细胞功能的研究虽然取得了一些成就,但有关研究才刚刚起步,仍存在许多理论和技术问题,对于如何有效控制其在体内定向分化、增殖、迁移并整合参与宿主细胞组织功能还需要大量深入和系统研究。     

人脂肪间充质干细胞的研究与应用

人脂肪间充质干细胞具有增殖和多向分化的能力,作为一种新型的干细胞已被广泛应用于组织工程研究,并在其已有的和潜在的生物治疗应用中发挥着重要作用。 目的：通过检索相关文献,综述人脂肪间充质干细胞在组织工程和细胞治疗中的应用及存在的问题。 方法：应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中1960-01/2010-01关于人脂肪间充质干细胞应用的相关文章,检索词分别为“人脂肪间充质干细胞;分离;分化;免疫表型;应用”和“human adipose tissue-derived stromal cells;isolation;differentiation;immune phenotype;application”,语言分别设定为中文和英文。选择内容与人脂肪间充质干细胞生物特性和应用相关的文章,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志的文章,排除重复类文章。 结果与结论：收集到81篇相关文献,排除不符合标准的文献,共纳入57篇符合标准的文献。结果表明,人脂肪间充质干细胞具有许多特性,包括间充质干细胞潜在的增殖能力和适当条件下的多向分化能力。人脂肪间充质干细胞,不仅可以应用于组织的修复,而且在细胞免疫调节和基因治疗中均发挥重要作用。但人脂肪间充质干细胞的应用过程中仍存在许多问题。随着人脂肪间充质干细胞研究的深入,更多的生物学特性将会发现,人脂肪间充质干细胞在组织修复,细胞治疗,移植以及基因治疗中的应用前景会更加广阔。     

不同种植密度对大鼠脂肪间充质干细胞三维培养下成软骨能力的影响

背景：软骨组织工程要求植入的软骨细胞在三维支架材料中能够合成与软骨相同的软骨基质，而植入密度是成功的关键点之一。 目的：探讨壳聚糖-胶原-硫酸软骨素支架上不同种植密度对大鼠脂肪间充质干细胞成软骨能力的影响。 设计、时间及地点：细胞-支架学体外观察，于2007-11/2008-07在中国医科大学细胞生物实验室完成。 材料：清洁级雄性SD大鼠6只，由中国医科大学实验动物中心提供。 方法：室温下以乙酸为溶剂的5 g/LⅠ型胶原溶液与20 g/L壳聚糖按7∶3体积比置于预冷的模具中混合，冷冻干燥后将支架切成5 mm×5 mm×2 mm，浸入含20 g/L硫酸软骨素的乙醇中室温交联，双蒸水冲洗至中性，再次冷冻干燥即为壳聚糖-胶原-硫酸软骨素支架。切取大鼠腹股沟脂肪组织，通过胰蛋白酶和Ⅰ型胶原酶消化后得到脂肪间充质干细胞。将制备的壳聚糖-胶原-硫酸软骨素支架分为3组，分别调整第3代细胞密度为2×109 L-1，2×1010 L-1，2×1011 L-1，吸取细胞悬液50 μL均匀的种植于每个支架上，加入成软骨诱导培养基培养3周。 主要观察指标：取样制成切片进行苏木精-伊红染色、Ⅱ型胶原免疫组化染色，RT-PCR检测软骨特异性基因的表达。 结果：诱导培养3周后，各组细胞在支架中生长黏附良好，且高种植密度2×1011 L-1组细胞排列紧密，有较多的基质形成，并有软骨陷窝样结构；各组Ⅱ型胶原均呈阳性表达，并随细胞种植密度的升高呈递增趋势。RT-PCR结果显示，随着细胞种植密度的升高，蛋白聚糖、Ⅱ型胶原mRNA的表达逐渐增强，而Ⅹ型胶原mRNA的表达逐渐下降。 结论：壳聚糖-胶原-硫酸软骨素复合支架材料可为脂肪间充质干细胞生长分化及组织形成提供一个良好的环境，2×1011 L-1高密度种植有利于脂肪间充质干细胞的成软骨分化。     

兔脂肪干细胞体外构建组织工程软骨：负载胰岛素样生长因子1基因的作用

背景：前期研究证实在二维培养条件下,转染胰岛素样生长因子1基因能够明显促进脂肪间充质干细胞的增殖。 目的：在前期研究基础上,利用壳聚糖明胶复合物为立体培养的载体,观察三维立体培养条件下胰岛素样生长因子1基因转染对兔脂肪间充质干细胞增殖能力的影响,体外初步构建组织工程软骨。 方法：分离、培养成年新西兰大耳白兔脂肪间充质干细胞,构建稳定表达pcDNA3.1-IGF-1的细胞株,鉴定后接种于壳聚糖三维支架材料上,分组培养：空白对照组接种未转染基因的脂肪间充质干细胞,空载体组接种胰岛素样生长因子1诱导条件下培养的脂肪间充质干细胞,基因转染组接种稳定转染胰岛素样生长因子1基因的脂肪间充质干细胞,培养1周。扫描电镜观察各组细胞形态,MTT法绘制细胞增殖曲线,CM-DiL荧光标记后观察细胞增殖比率及细胞分布,DMMB法测定糖胺聚糖含量。 结果与结论：成功构建稳定表达pcDNA3.1-IGF-1的细胞株,转染后的细胞株在mRNA水平上获得胰岛素样生长因子1的表达,并成功翻译为蛋白。扫描电镜示各组细胞在支架上贴附、伸展良好,基因转染组细胞生长最为旺盛。MTT 及GAG检测结果提示,基因转染组增殖能力最强、糖胺聚糖最高(P < 0.01),荧光标记显示细胞分布均匀,存活率高(P < 0.05)。提示胰岛素样生长因子1基因转染联合三维立体培养能够有效促进兔脂肪间充质干细胞的增殖和软骨细胞外基质糖胺聚糖的分泌。     

稳定表达报告基因脂肪间充质干细胞的培养与分子影像鉴定

背景：干细胞为治疗缺血性心脏病带来希望,然而干细胞的移植后转归及有效监测方法等严重制约其应用。报告基因成像为干细胞的实时定量评价提供有力手段。 目的：构建稳定表达报告基因的脂肪间充质干细胞,并运用报告基因成像等方法实现其体外和移植后的评价与鉴定。 设计、时间及地点：细胞学体外和体内随机对照试验,于2009-08/2010-08在第四军医大学西京医院心血管内科实验室完成。 材料：纯系SPF级?actin-luc 转基因小鼠10只,用于细胞分离;BALB/c裸鼠(T细胞缺陷)10只,用于细胞移植。 方法：繁殖与筛选出携带?actin-luc报告基因小鼠后,改良胶原酶消化法分离培养其脂肪间充质干细胞,取第3代细胞进行其表面标志鉴定并采用fluc报告基因成像对其进行体外和体内定量评价和示踪。 主要观察指标：?actin-luc转基因小鼠的成像鉴定,培养第3代ADMSCs的形态及表面标志,细胞体外及体内移植后fluc光学报告基因成像及其定量分析。 结果：转基因小鼠稳定携带fluc,由其腹腔脂肪组织分离和培养出的基质细胞较高表达MSCs表面标志CD90(98.92%)及CD44(89.73%),而CD45、CD34 和CD31呈现低表达(<5%),其细胞数与fluc报告基因生物发光信号强度呈显著的直线相关（r2=0.96）,与对照组相比P<0.01。细胞活体肌肉移植24h后存活并显示较强的生物发光信号,在底物注射后0-42 min内先迅速增强后平缓减弱,21min时最强,达6.92?06?.11?05Photons?s-1?cm-2?sr-1。 结论：携带?actin-luc报告基因小鼠脂肪组织分离的基质细胞高表达间充质干细胞表面标志,可在体外和外周肌肉组织移植后稳定表达该报告基因并实现fluc分子影像的示踪与定量。     

组织工程气管临床应用的研究与进展

背景：以组织工程气管作为移植气管,不但能降低抗原细胞的表达,抑制免疫反应,还能够预先在体外进行气管的血管化以及相关组织细胞的再生培养。 目的：总结归纳常用的气管移植的方法,介绍组织工程气管的最新临床移植方式,为开展该类手术提供参考依据。 方法：以tissue engineering, trachea, transplantation为检索词,检索Pubmed数据库(1990-01/2009-05),ScienceDirect数据库(1990-01/2009-05),Springer数据库(1990-01/2009-05);以组织工程学,气管,移植为检索词,检索CNKI数据库(1990-01/2009-05)。文献检索语种限制为英文和中文。纳入与气管移植相关的临床研究和动物实验;排除重复文献。 结果与结论：计算机初检得到270篇文献,根据纳入排除标准,对其中32篇文献进行分析。由于各种原因引起的气管不可逆性损伤且需移植置换的情况在临床工作中日趋增多,而移植气管的材料来源一直是制约临床气管移植的主要问题。体外构建组织工程气管用于移植被视为气管修复的有效途径。文章对气管移植及组织工程气管的起源与发展进行回顾,且对近年来较常用的同种异体移植,自体组织移植及生物材料移植等方法,生物支架材料的构建研究,种子细胞的选取研究,组织工程气管的临床应用进展等进行简要叙述,并对最新的利用同种异体气管与剔除供者免疫细胞进行种子细胞培养相结合的方法,成功完成全球首例人造气管移植的案例进行着重的介绍。     

组织工程皮肤的构建及组织形态学观察

背景：应用于临床的组织工程皮肤具有血管化速度慢、力学强度差以及无法永久性保留等局限,因此,需要对相关技术环节进行改进以制备一种合适的永久性皮肤替代物。 目的：建立一种构建有活性的双层组织工程皮肤的方法,并对其组织形态学进行观察。 方法：以Ⅳ型胶原和成纤维细胞联合修饰的同种脱细胞真皮基质为支架,与表皮干细胞复合后依次经浸没式培养和气液分离界面培养构建组织工程皮肤,利用光镜和扫描电镜对其组织学特点进行观察和分析。 结果与结论：以表皮干细胞和同种脱细胞真皮基质制备的组织工程皮肤具有表、真皮双层结构,其中表皮由多层不同分化程度的表皮细胞组成,真皮为天然三维孔隙结构,胶原纤维完整,且表皮层与真皮层紧密连接,形成整体结构,可满足全层皮肤替代物的基本组织学要求。     

运动性半月板损伤及组织工程半月板的应用

背景：半月板损伤是常见的膝关节运动损伤之一,常伴有关节软骨的损伤,其原因是膝关节内环境的紊乱。 目的：评价组织工程半月板在半月板构建中的生物支架材料的性能,以寻求合理的半月板替代物。 方法：以“组织工程;半月板修复;生物材料支架;运动性半月板损伤”为中文关键词,以“tissue engineering, the meniscus repair,biological material scaffold; athletic meniscal injury”为英文关键词,应用计算机检索维普数据库(1994-01/2009-12)和Pubmed数据库(1994-01/2009-12),纳入30篇运动性半月板损伤和组织工程半月板相关的文献。对半月板组织的特征、半月板组织工程种子细胞的来源、组织工程半月板支架材料生物相容性和可降解性以及细胞因子在组织工程半月板构建过程中的作用进行综合评价。 结果与结论：与传统半月板修复相比,组织工程化半月板具有无抗原性,来源不受限制,可按预先设计塑型,具有生命力等许多优点。但是组织工程化半月板仍有许多问题有待研究和解决,如何模拟体内环境,在体外成功构建半月板组织,如何提高支架材料的应用性,研制具有与正常人体半月板组织相接近的力学性能的支架材料是一个半月板修复的关键性问题。     

组织工程化肌腱的构建与运动性肌腱损伤

目的：总结评价构建组织工程化肌腱生物支架材料的性能及作用,以寻找合理的肌腱替代物。 方法：以 “组织工程;肌腱修复;生物材料支架;运动性肌腱损伤” 为中文关键词,“tissue engineering, tendon repairing,biological material scaffold,sport injury of tendon” 为英文关键词,采用计算机检索1994-01/2009-12相关文章。纳入与有关运动性肌腱损伤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16篇文献为主,重点对一下5个问题进行了讨论：①肌腱的组织学特征？②肌腱移植材料种类及组织工程肌腱种子细胞的来源？③如何解决同种异体肌腱细胞的免疫学反应？④如何制备与筛选特殊力学强度的支架材料？⑤伦理学问题。 结果：与传统肌腱修复比较,组织工程化肌腱具有许多优点：解决了供体肌腱来源问题;组织工程化肌腱具有活力和功能,植入后可与受体肌腱愈合,永久性替换缺损肌腱;可根据缺损肌腱任意塑型,在重建功能的同时达到形态修复的目的。但是构建组织工程化肌腱,还有许多问题有待研究和解决。如何提高支架材料应用性,研制具有与正常人体肌腱组织相接近的力学性能的支架材料是其中的关键性问题。 结论：模拟体内环境,解决组织工程肌腱构建的生物材料、种子细胞,以及在体外成功构建肌腱组织是未来组织工程肌腱构建过程中的研究的重点。 关键词: 组织工程化肌腱;肌腱修复;支架材料;运动性肌腱损伤;种子细胞 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.12.038     

组织工程心脏瓣膜的材料特点及临床应用

背景：从组织工程心脏瓣膜材料的来源、瓣膜脱细胞方法、组织工程瓣膜的保存、组织工程心脏瓣膜的钙化、生物反应器及细胞与材料的黏附几方面进行归纳总结，为组织工程心脏瓣膜的临床应用提供理论依据。 方法：应用计算机检索检索中国期刊全文数据库、万方数据库2000-01/2008-12 期间的相关文章，检索词“瓣膜；心脏；组织工程”，限定文章语言种类为中文。共检索到50篇文献，对资料进行初审，纳入标准：与心脏瓣膜支架材料相关的文章。排除标准：重复性研究。 结果：目前临床治疗心脏瓣膜病常用的瓣膜替代物主要是机械瓣和生物瓣。所使用的瓣膜支架材料大多属于生物“惰性”材料，不能为种子细胞的附着和生长提供良好的生物界面。研究表明，选取低渗液一SDS和核酸酶共同对猪主动脉瓣膜进行脱细胞处理效果较好。动物实验证明环氧氯丙烷能使戊二醛处理的瓣膜钙化明显减轻,且瓣膜的力学性能和组织稳定性良好。有研究发现，将促黏附分子RGD肽(精氨酸一甘氨酸一天冬氨酸)对胶原材料表面修饰，可提高生物源性支架的细胞黏附性，促进组织工程心脏瓣膜构建。 结论：异种生物源性脱细胞的生物瓣膜是常用的生物材料之一其在免疫原性方面基本满足了作为组织工程心脏瓣膜支架材料要求, 但其他方面的特性如机械力学性能、细胞亲合性等还需进一步验证。     

肝细胞生长因子基因转染脂肪细胞对移植组织工程脂肪存活的影响**★

背景：在脂肪组织工程的研究中，若将种子细胞与支架材料复合后移植，则此组织工程脂肪将可替代颗粒脂肪。肝细胞生长因子可以促进血管生成、减少纤维组织增生。 目的：观察肝细胞生长因子基因修饰骨髓间充质干细胞来源的脂肪细胞对大鼠组织工程脂肪移植存活的影响。 设计、时间及地点：随机区组设计的动物实验，于2006-08/2007-07在解放军兰州军区兰州总医院医学科学实验中心完成。 材料：纳入Wistar大鼠用于分离、培养骨髓间充质干细胞及植入细胞-支架复合物。 方法：①分离培养雄性大鼠骨髓间充质干细胞，诱导成脂，携带绿色荧光蛋白基因及肝细胞生长因子基因的重组腺病毒毒株分别转染脂肪细胞，流式细胞仪测定转染效率，应用酶联免疫吸附试验法测定培养上清中肝细胞生长因子的表达，将脂肪细胞接种于聚乳酸聚乙醇酸共聚物支架。②将75只Wistar雌性大鼠按随机数字表法分为3组：脂肪细胞组、Ad-肝细胞生长因子转染组及Ad-绿色荧光蛋白转染组分别将脂肪细胞-聚乳酸聚乙醇酸共聚物、转染肝细胞生长因子基因脂肪细胞-聚乳酸聚乙醇酸共聚物、转染绿色荧光蛋白基因脂肪细胞-聚乳酸聚乙醇酸共聚物移植于大鼠腿部肌肉之间。 主要观察指标：移植后3，7，14，28，60 d，每组各取5只大鼠麻醉后处死，取出移植物。电镜观察；并行苏木精-伊红、油红O、Masson’s染色，观察病理改变；同时用免疫组织化学法检测组织中肝细胞生长因子表达，观察并计数血管生成。 结果：①骨髓间充质干细胞来源的脂肪细胞胞浆内富含丰富的脂滴，重组腺病毒感染复数=100时，携带绿色荧光蛋白基因的重组腺病毒株转染脂肪细胞效率可达64.39%。②移植3，7，14 d时，Ad-肝细胞生长因子转染组移植物中肝细胞生长因子的表达高于其他组（P < 0.05），且3 d达到高峰。③移植3，7，14，28，60 d时，Ad-肝细胞生长因子转染组移植物中血管生成高于其他组（P < 0.05），且7 d时血管增加的幅度最大。④移植28，60 d时，Ad-肝细胞生长因子转染组坏死程度均小于其他组，电镜下脂肪细胞也多于其他组。 结论：携带肝细胞生长因子基因的脂肪细胞在移植物中能够表达肝细胞生长因子，促进移植组织工程脂肪血管生成，进而促进移植组织的成活。     

应用细胞片层技术构建组织工程骨**

背景：传统的骨组织工程学在收获和转移细胞方面仍存在诸多不足,细胞片层技术是收获种子细胞和对种子细胞进行转移的一项新技术。 目的：应用细胞片层技术与传统骨组织工程相结合的方法构建组织工程骨。 方法：密度梯度离心法分离培养犬骨髓间充质干细胞,诱导其向成骨细胞分化。将诱导后的骨髓间充质干细胞接种至温度反应性培养皿中,先37 ℃饱和湿度培养,然后降温至20 ℃制备细胞片层;将犬脱钙骨基质/富血小板血浆/骨髓间充质干细胞细胞片层/骨髓间充质干细胞复合体植入犬左侧背阔肌下,术后4,8,12周,观察成骨情况。 结果与结论：当温度降至20 ℃时,骨髓间充质干细胞从温度反应性培养皿上完全脱落,形成细胞片层,将其覆盖于犬脱钙骨基质/富血小板血浆/骨髓间充质干细胞后植入犬背阔肌下,其成骨效果明显好于不加细胞片层对照侧。说明应用细胞片层技术与传统的骨组织工程方法相结合可构建出较理想的组织工程骨。     

组织工程化肌腱应用于肌腱运动损伤的修复：研究与应用现状

目的：总结和分析肌腱组织工程应用于肌腱运动损伤修复的研究现状。 方法：以“tissue engineering,artificial biocompatible tendon”,为英文检索词,以“组织工程,肌腱”为中文检索词,计算机检索PubMed和万方数据库1994-01/2009-12的相关文献。纳入具有原创性,论点论据可靠的实验文章,排除重复性的研究,选择符合标准的33篇文献做进一步分析。 结果：肌腱运动损伤后若未予以及时修复常会导致肢体功能障碍,组织工程化人工肌腱修复缺损肌腱可对肌腱缺损进行形态修复和功能重建,并达到永久性替代。目前,组织工程学研究进展迅速,但要真正应用于临床仍存在一些问题。文章就以下问题进行了讨论：①种子细胞的来源。②对材料选取及如何合理改进,从而塑造理想的器官形状三维支架材料。③如何模拟体内环境,在体外构建肌腱组织。④如何使制造出来的组织工程肌腱有更好的生物力学性能。 结论：如何在体外利用生物反应器模拟体内环境,进行组织工程化肌腱的构建,将是未来的研究方向。 关键词：组织工程;肌腱;运动损伤;修复;材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.12.034