组织工程血管化研究进展

理想的组织工程组织或器官需要有足够的微循环结构来保证其存活,缺乏足够的血管网是组织工程组织发展相对落后的主要原因之一,也是商品化组织工程产品临床应用效果不太理想的关键因素之一.     

体内血管化组织工程室内进行组织工程研究的进展

目的介绍一种利用在体血管转移入组织工程室(血管化组织工程室)进行体内组织工程研究的新方法,总结目前血管化组织工程室内进行组织工程研究的进展。方法查阅国内外近年来在血管化组织工程室内进行组织工程研究的文献,并进行综合分析。结果血管化组织工程室内能构建出具有血管网络的脂肪组织、心肌组织等,常用的血管化组织工程室模型有动静脉分流环路模型和腹壁下浅动脉模型。结论体内利用血管化组织工程室进行组织工程研究的方法有望应用于临床。     

心胸血管外科的研究热点回顾与展望

目前,心胸血管外科临床工作发展迅速,但基础研究工作方面,由于实验步骤程序复杂,或受各种因素,诸如经费、设备、伦理学等的限制,至今进展仍较缓慢滞后.下面就几项心胸血管外科的研究热点和存在问题作简略回顾. 一、组织工程器官与高分子材料的应用 组织工程学是希望通过组织再生来获得可代替病变的组织或器官.在心胸血管外科范畴内研究时间较久、探索范围较广泛的有心脏瓣膜、气管等.     

构建含血管结构的组织工程皮肤的研究

目的　探讨应用组织工程方法构建含有血管结构的组织工程皮肤。　方法　以新生儿脐带静脉和包皮作为细胞来源 ,用消化法获得血管内皮细胞、皮肤角朊细胞和成纤维细胞 ,用设计的组织工程皮肤培养系统构建组织工程皮肤。实验组 :真皮层含有 1∶ 1的成纤维细胞和血管内皮细胞 ,在真皮表面种植角朊细胞以形成表皮 ;对照组 :真皮层只含有成纤维细胞 ,不含血管内皮细胞 ,在真皮表面种植角朊细胞以形成表皮。 HE染色和免疫组织化学染色检测第 因子抗体 ,观察两种组织工程皮肤真皮层中血管结构的形成情况。用所构建的两种组织工程皮肤修复裸鼠的全层皮肤缺损。　结果　所构建的组织工程皮肤结构完整 ,细胞状态良好 ,实验组真皮层内含有血管样结构 ,对照组未见到血管样结构。修复裸鼠全层皮肤缺损 ,肉眼观察皮肤缺损愈合 ,染色显示移植部位有大量血管长入。　结论　构建的组织工程皮肤结构完整 ,细胞状态良好 ,真皮层中形成了微血管样结构。采用所构建的组织工程皮肤成功修复了裸鼠的皮肤缺损     

组织工程血管构建的研究进展

目的 探讨组织工程化血管的构建模式。方法 广泛查阅近期有关组织工程化血管的文献,归纳目前用的血管支架材料,评价已报告的工程化血管构建模式,比较已建成组织工程血管的生物学性能。结果 最佳的组织工程血管构建模式尚未确立,但近两年组织工程血管构建有重大创新。结论 构建组织工程血管必须参照天然血管的形成条件、结构、性质及功能。     

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.     

组织工程骨血管生成的研究进展

目的对组织工程骨血管生成过程中种子细胞及相关细胞因子研究作一综述。方法广泛查阅近年来组织工程骨血管生成相关文献,对常见种子细胞来源、生物学特性、转变机制、相关细胞因子及信号通路等进行综述。结果随着显微外科技术、基因工程技术的发展,组织工程骨血管化细胞共培养体系的研究已有长足进展,无论是诱导性多能干细胞的引入,还是VEGF和血管生成素1双转染MSCs-内皮祖细胞共培养体系,均在骨生成和血管生成中显示出明显优势,但距临床应用仍有距离。结论采用基因修饰构建的种子细胞-细胞因子-支架材料复合物具有血管生成速度快、效率高、稳定性好的优势,在组织工程骨血管化中具有良好应用前景。     

组织工程血管化的研究进展

组织工程是21世纪生命科学的研究热点之一，其方法是将种子细胞种植到支架材料上组成有活性的复合体，最终建立组织学及功能、特性最近似于人体的组织和器官替代物。目前的组织工程皮肤在临床应用受限、移植成功率不高的一个重要原因是缺乏血管结构，移植早期不能及时建立血运。因此，要成功构建复杂的组织工程化组织和器官，血管化是必需的。目前关于血管化的研究主要以组织工程皮肤为对象。本文对组织工程组织血管化的研究方法和策略作一综述。     

血管组织工程研究进展

组织工程的概念是美国科学基金会于1987年提出的,是综合应用生命科学和工程学的原理,研制并开发出组织、器官的替代物以解决组织缺损和器官损伤的修复和重建问题.血管组织工程是指利用血管壁的正常细胞和生物可降解材料来制备、重建和再生血管替代材料的科学.目前国内外已经进行了较多的研究以期研制出无免疫原性、抗血栓形成、组织和细胞相容性高、具有一定强度和生长性并能广泛应用于临床的血管替代物,以解决临床上治疗血管狭窄或闭塞导致的缺血性疾病自体血管移植中血管来源有限的问题[1].     

胸心外科领域组织工程细胞片的应用现状及进展

组织工程[1]的关键技术是将可生物降解的聚合物支架制成目标组织形状,种上目标组织细胞形成复合物,如著名的鼠背上长出人耳的实验.应用组织工程方法已经重建出诸如软骨和血管等多种组织,但临床使用受到严格限制.     

骨髓间充质干细胞复合脱细胞血管基质构建组织工程血管的初步研究

目的：探讨骨髓间充质干细胞复合脱细胞血管基质构建组织工程血管的可行性。方法：采用胰蛋白酶、乙二胺四乙酸和曲拉通X-100对兔主动脉进行脱细胞处理，制备成脱细胞血管基质；体外分离和扩增人骨髓间充质千细胞，并将其作为种子细胞种植于脱细胞血管基质上，复合构建组织工程化人工血管。结果：制备的脱细胞血管基质由胶原、弹力纤维等组成，未见细胞成分残留；体外扩增的人骨髓间充质干细胞种植于脱细胞血管基质上可生长增殖。结论：骨髓间充质干细胞与脱细胞血管基质支架材料复合可成功构建组织工程血管，有望为血管缺损的修复提供一种全新的技术方法和手段。     

血管组织工程的进展

血管组织工程就是在体外构建理想的血管移植物。在过去20余年中涌现出了许多制备血管替代物的方法，包括胶原胶、脱细胞、细胞接种可降解材料等技术，这些成果显示了组织工程血管在临床应用方面的巨大潜力。目前，血管组织工程面临的挑战在于机械性能和抗血栓性，该领域今后的发展方向为细胞来源、体外培养环境、细胞增殖、黏附性和支架材料等。     

Rabbit Tibial Periosteum and Saphenous Arteriovenous Vascular Bundle as an In Vivo Bioreactor to Construct Vascularized Tissue‐Engineered Bone: A Feasibility Study

The aim of this project was to construct vascularized tissue‐engineered living bone with an autologous vascular network by means of a rabbit bioreactor in vivo. The key components of the in vivo bioreactor for bone formation were the vascularized tibial periosteum and the saphenous vascular bundle. Beta‐tricalcium phosphate (β‐TCP) scaffolds were implanted into the in vivo bioreactor (vascular pedicle implantation and vascularized periosteum encapsulation). At 4 weeks postsurgery, new bone formation was mainly “cartilage‐bone inducing” in the inner periosteum, and was primarily seen in the outer aspects of the scaffold with some amount in the middle part as well. Microvascular infusion showed that direct revascularization of β‐TCP was obtained by means of vascular implantation. Triple staining results showed a large amount of blue collagen fibers. Vascular endothelial growth factor immunohistochemical staining displayed endothelial cells of new blood vessels in bone tissue. The bioreactor established in this study can be used to prepare tissue‐engineered bone with a vascular network.     

显微外科与血管化组织工程组织的构建

血运重建是组织再生的基础，要获得组织工程化组织必须保证植入体内的种子细胞尤其是材料内部的种子细胞能够获得及时充分的营养。因此血供的重建就成为组织工程由基础向临床应用的关键性环节。血液供应的重建方法主要有：利用血管内皮细胞生长因子促进血管生长，采用血管内皮细胞与成骨细胞联合移植的方法，或应用显微外科技术。利用显微外科技术，可通过带蒂筋膜瓣包裹、带血供肌瓣包裹或血管束植入的方法，在构建组织工程化组织的同时建立其血液供应。组织工程化组织在临床应用时，如果修复邻近的缺损，只需在原位进行血管化；但在缺损局部软组织条件差、常常无法找到可供利用的筋膜瓣、肌瓣或血管束的情况下，可异位构建血管化的组织工程组织，二期采用显微外科方法通过带血管的组织移植修复缺损。     

Lymphangiogenesis in tissue-engineered small intestine

BACKGROUND: Lymphangiogenesis, the formation of lymphatic vessels, has not been reported in engineered tissue. The purpose of this study was to characterize lymphangiogenesis in tissue-engineered small intestine. METHODS: Biodegradable polymer scaffolds seeded with intestinal organoid units were implanted into syngenic recipient rats. Twenty-three neointestinal grafts were harvested from adult rat recipients 1 to 8 weeks postimplantation. Cells expressing the lymphatic endothelial marker vascular endothelial growth factor receptor (VEGFR)-3 were detected immunohistochemically. The lymphangiogenic growth factor VEGF-C was quantified by enzyme-linked immunoadsorbent assay. RESULTS: Between the first and eighth weeks, neointestinal cysts increased in volume and mass. Muscular and mucosal layers increased in thickness and developed to resemble normal intestine histologically. The proportion of neointestinal VEGFR-3-positive cells increased and ultimately, tubular structures developed that resembled lymphatics architecturally, were distinct from CD34-positive blood vessels, and lacked luminal erythrocytes. CONCLUSION: Lymphangiogenesis occurs in tissue-engineered small intestine. This is the first demonstration of lymphatic vessels in an engineered tissue.     

应用生物反应器构建组织工程化血管的实验研究

目的探讨利用生物反应器体外构建具有完整结构的组织工程化血管的可行性。方法从6月龄毕格犬颈总动脉获取平滑肌细胞,颈外静脉获取内皮细胞,经体外培养扩增。然后,先将平滑肌细胞接种于聚羟基乙酸(PGA)上,形成细胞—材料复合物,将该复合物置于生物反应器内培养。模拟成年哺乳动物循环系统的参数,予以动态力学刺激(搏动频率:75次/分;扩张量<5%)。8周后,在其上接种内皮细胞,对照组不接种内皮细胞,培养5d后取材检测。结果组织学染色显示,平滑肌纤维成分排列较规则,有层次感,内皮细胞完整;对照组未见内皮细胞层结构。结论利用生物反应器可在体外构建具有完整结构的组织工程化血管。     

超声检测技术在深度电烧伤诊断中的应用

目的　探讨超声检测技术在深度电烧伤诊断中的应用价值。　方法　以 12例深度电烧伤患者 2 5个患肢的创面及创面近心端 5～ 15cm处为对象 ,采用彩色及脉冲多普勒超声检测技术 ,观察该处皮下组织、肌肉组织及血管的损伤情况 (共检测血管 5 6条 ) ,得出血流动力学定量指标。　结果　 ( 1)经二维超声检测 ,深度电烧伤后各种组织的受损范围不同 :血管 >肌肉组织 >皮下组织 ;创面段血管内膜未显示者 7条 ,内膜水肿者 12条 ,管腔闭塞者 4条 ,血栓形成者 5条。 ( 2 )彩色多普勒检出 ,受测部位血管走行变异屈曲者共 12条 ,管腔狭窄者 2 1条 ,管腔增宽者 11条 ,均与随后手术治疗时所见情况一致。 ( 3)脉冲多普勒检出 ,狭窄段血管收缩期峰值流速增高 ,每分血流量减低。　结论　超声检测技术具有无创的特点 ,可直观地显示深度电烧伤后皮下组织、肌肉组织、血管的形态学改变 ,以利准确判断损伤程度 ,了解受损部位的血流动力学变化 ,为临床诊治提供依据。     

Age effects on vascular smooth muscle: an engineered tissue approach

Tissue engineering of blood vessels offers a potential new therapy for patients with vascular occlusive disease. In addition, tissue engineering technologies offer the opportunity to study the biology of vascular cells in a biomimetic, three-dimensional environment. A model for vascular tissue engineering was used to study the effects of vascular cell age on extracellular matrix (ECM) deposition, cellular mitosis, and protein synthesis under controlled conditions in vitro. Blood vessels were grown using a three-dimensional polyglycolic acid (PGA) mesh that was seeded with either infant or adult porcine vascular smooth muscle cells. Mechanical forces in the form of pulsatile radial distension were applied for the duration of the 7-week growth period. Overall, infant cells exhibited higher levels of cellular proliferation, ECM deposition, and remodeling activity than cells derived from adult animals. In addition, vessels cultured from infant cells had enhanced physical properties compared to vessels cultured from adult cells. The differentiation state of the smooth muscle cells in the infant and adult constructs was unchanged from the native state. However, the levels of immature pro-collagen, although undetectable in the vessels grown from adult cells, were similar in native vessels and in vessels grown with infant cells. These studies have important implications for the study of aging and vascular disease and remodeling, as well as for the field of tissue engineering.     

Enhanced tissue strength in cryopreserved, collagen-based blood vessel constructs

Traditional cryopreservation methods do not adequately preserve complex natural or engineered multicellular tissues due to the ice formation in the extracellular matrices. Vitrification is an alternate ice-free method for cryopreservation. This study compares the effects of vitrification and conventional cryopreservation on an engineered blood vessel construct. Collagen-based vascular constructs were used as models in this study. Tubular constructs were cut into rings and distributed into fresh, frozen, and vitrified groups for evaluation of mechanical properties and cell viability. Passive mechanical tests revealed enhanced tissue strength after both freezing and vitrification. Cryosubstitution studies of frozen and vitrified constructs revealed negligible ice in the vitrified specimens and extensive ice formation in the extracellular matrix of frozen specimens. Morphological changes associated with ice formation were visible within tissues preserved using traditional cryopreservation but not in tissue preserved using vitrification. The metabolic assay results indicated that vitrified tissue had similar viability to fresh controls. These results suggest that the increased tissue strength after cryopreservation may relate to thermal property change during preservation that cross-link collagen in tissue-engineered blood vessels. Further development of this cryopreservation method is necessary to minimize the alteration in material property and maintain cell viability of the constructs.     

血管内皮细胞与平滑肌细胞复合构建组织工程人工血管的实验研究

目的：构建既具有活性血管平滑肌细胞（VSMC）中膜层，又有血管内皮细胞（VEC）内皮化的复层结构组织工程血管支架材料。方法（1）将聚羟基乙俊（PGA）纤维无纺网，VSMC和胶原纤维相混合，设计构建VSMC活性的组织工程血支架材料。（2）采用酶消化法从兔主动脉中分离培养兔VEC并传代，纯化，接种于组织工程人工血管支架的内腔，体外培养，并行电镜观察。结果：构建的支架材料具有一定弹性和韧性，VEC在其内表达形成较完整内皮细胞层，且VSMC能够保持活性，生长状况良好。结论：经胶原包埋处理的PGA支架可作为组织工程化人工血管研究较理想支架材料，为组织工程方法构建具有分层结构的组织工程血管奠定实验基础