组织工程角膜内皮层移植的研究与应用

背景:组织工程角膜内皮可以克服角膜内皮移植的短缺并能够改善角膜内皮细胞的质量,其应用前景十分广阔。因此,寻找一种理想的重建角膜内皮方法是组织工程角膜研究领域的重要课题和研究热点。目的:总结并讨论组织工程角膜内皮重建的研究进展。方法:应用计算机检索PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)相关文章,检索时间为2000至2012年,检索词为"corneal endothelial cell,transplantation,tissue engineering",并限定文章语言种类为英语,然后再从中筛选出与主题相关的部分文献。结果与结论:初检得到163篇文章,按主题相关性对文献进一步筛选,最终纳入44篇文章。目前构建单层角膜内皮层的研究较多,也取得了巨大的成绩,但是仍没有一种材料或重建方式可以完全符合临床应用的组织工程的人角膜内皮。每一种材料和方法都各有优缺点,克服这些缺点以及观察在体内的长期影响是今后的发展方向。     

组织工程角膜内皮载体材料的研究进展

学术背景：前房注射法移植角膜内皮细胞遭到失败，而采用载体法移植角膜内皮获得成功，提示了载体在组织工程角膜内皮体外构建与移植中的重要性。以各种材料为载体进行角膜内皮细胞体外培养与移植的实验研究广泛开展，获得了初步成功。但材料的免疫相容性、降解，溶解特性、亲细胞性、术后排斥反应、移植疾病传播等难题限制了角膜内皮体外构建与移植的发展，至今无法应用于临床实践。所以，寻找一种理想的载体材料一直是组织工程角膜内皮研究领域的重要课题和研究热点。目的：分析组织工程角膜内皮各种载体材料的优缺点，探索该领域还存在的难题和进一步发展方向。检索策略：应用计算机检索MEDLINE数据库和中国期刊全文数据库1973—01／2007—12的有关文献，检索词为“角膜内皮，组织工程，载体，材料，角膜移植，角膜构建”，限定文章语言分别为英语和中文。共检索到986篇相关文献，其中中文文献645篇，英文文献341篇。根据本文文题和研究目的对文献进行筛选。纳入标准：①选取针对性强，相关度高的文献；②对同一领域的文献选择近期发表或权威杂志的文献；排除重复研究和Meta分析类文章。最后35篇论文被选用。文献评价：选用35篇文献，其中3篇为综述，其余均为临床与实验研究。资料综合：早期开始使用的材料主要有：异体角膜片、明胶薄膜、胶原凝胶、聚羟基乙酸和聚乳酸羟基乙酸、水凝胶膜等，而角膜基质，后弹力膜、羊膜基底膜、角膜基质片、复合生物膜是目前的研究热点。组织工程角膜内皮材料投入临床实践目前还存在许多难题。结论：组织工程角膜内皮载体材料各有优缺点，改善材料的亲细胞性、免疫原性和降解，溶解特性是今后的发展方向，并且应该加强对材料的人体效应和远期影响?     

组织工程化人工角膜的临床应用：距离还有多远？

背景：人工角膜是取代混浊角膜组织而用异质成形材料制成的一种特殊屈光装置,通过手术植入患眼,以取得一定视力.目的：介绍近年来人工角膜研究进展.方法：由第一作者用计算机检索万方医学网和Medline database数据库,检索词分别为“人工角膜、角膜移植、生物相容性、组织工程”和“keratoprosthesis,corneal transplantation,biocompatibility,tissue engineering”,对人工角膜移植的动物实验、临床进展、植入方式及生物相容性、并发症等方面进行探讨.结果与结论：共检索到204篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入50篇文章.人工角膜的研制在近年来有了较大的进步,非组织工程化人工角膜在材料选择,处理和设计方式上有所创新,同时具有活性的组织工程化人工角膜的出现为人工角膜的研制开辟了一条新途径.     

组织工程角膜基质的构建

学术背景:角膜供体来源的匮乏及高危角膜移植术后的高排斥率限制了角膜移植的临床应用。构建具有良好生物学活性且能满足一定生理功能要求的组织工程角膜是近年来眼科的研究热点,而角膜基质组织的构建则是利用组织工程技术构建角膜的主要任务、难点和关键所在。目的:总结构建组织工程化角膜基质种子细胞及支架材料的研究进展。检索策略:应用计算机检索Pubmed数据库1980-01/2007-06的相关文献,检索词"cornealstroma;tissueengineering",限定文章语言种类为English。同时计算机检索中国期刊全文数据库、万方数据库1997-01/2007-06期间的相关文章,检索词"组织工程;角膜基质",限定文章语言种类为中文。共检索到59篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①与构建组织工程角膜基质密切相关。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:重复性研究。文献评价:文献的来源主要是构建组织工程角膜基质的实验。所选用的30篇文献中,5篇为综述,其余均为临床或基础实验研究。资料综合:①国内角膜盲患者众多,临床上对供体角膜的需求越发迫切。构建具有良好生物学活性且能满足一定生理功能要求的组织工程角膜具有重大的探索价值与临床实际应用意义。②自体或异体角膜基质细胞不仅是最早采用的而且是应用最为广泛的种子细胞。皮肤成纤维细胞应用于构建组织工程角膜基质的文献已见诸于报道。③作为支架材料,胶原、明胶及壳聚糖均有报道用于构建组织工程角膜基质。研究表明人工合成可降解高分子材料聚羟基乙酸材料与角膜基质细胞有较好的亲和力。④随着干细胞研究、材料科学及生物工程学等多学科的发展,组织工程角膜基质的构建越来越凸现其优越性,但它仍然面临许多挑战,比如:如何定向诱导多能干细胞分化为角膜基质细胞;角膜基质支架材料如何改良以保证良好的透明性;支架材料的生物学特性及理化性质需进一步研究。结论:组织工程角膜基质是构建组织工程角膜的重要基础,也预示着临床应用组织工程技术治疗角膜盲时代的到来。它将为解决异体角膜来源匮乏、高危角膜移植成功率低等临床问题提供新的思路。     

工程组织及器官的血管化：研究现状与应用进程

背景：构建有效的血管系统对于三维结构组织内细胞的存活和功能表达均具有决定性作用。因此,寻找一种合适的血管化策略已成为组织工程领域研究的热点和亟待解决的问题。 目的：总结并讨论组织工程血管化的理论基础及研究进展。 方法：检索 PubMed 数据库相关文章,检索时间为2003至2013年,检索词为“tissue engineering, vascularization, endothelial cel , scaffold”,并限定文章语言种类为英语,再从中筛选出与主题相关的部分文献,进行总结讨论。 结果与结论：初检得到124篇文章,按主题相关性对文献进一步筛选,最终纳入41篇文章。血管化一直是组织工程领域关注的焦点和难点,国内外研究过多种血管化的策略,如复合生长因子、细胞共培养、生物反应器动态培养、人工支架或脱细胞支架等,但尚未公认一种有效的血管化策略实现与受体血管的功能性连接和体内细胞的长期存活。应用诱导多能干细胞与其他干细胞共培养,并通过添加生长因子、优化培养条件等方法在体内定向诱导分化,有望成为实现组织工程器官血管化的突破点。     

组织工程角膜内皮载体材料的研究进展

学术背景:前房注射法移植角膜内皮细胞遭到失败,而采用载体法移植角膜内皮获得成功,提示了载体在组织工程角膜内皮体外构建与移植中的重要性.以各种材料为载体进行角膜内皮细胞体外培养与移植的实验研究广泛开展,获得了初步成功.但材料的免疫相容性、降解/溶解特性、亲细胞性、术后排斥反应、移植疾病传播等难题限制了角膜内皮体外构建与移植的发展,至今无法应用于临床实践.所以,寻找一种理想的载体材料一直是组织工程角膜内皮研究领域的重要课题和研究热点.目的:分析组织工程角膜内皮各种载体材料的优缺点,探索该领域还存在的难题和进一步发展方向. 检索策略:应用计算机检索MEDLINE数据库和中国期刊全文数据库1973-01/2007-12的有关文献,检索词为"角膜内皮,组织工程,载体,材料,角膜移植,角膜构建",限定文章语言分别为英语和中文.共检索到986篇相关文献,其中中文文献645篇,英文文献341篇.根据本文文题和研究目的对文献进行筛选.纳入标准:①选取针对性强,相关度高的文献;②对同一领域的文献选择近期发表或权威杂志的文献;排除重复研究和Meta分析类文章.最后35篇论文被选用.文献评价:选用35篇文献,其中3篇为综述,其余均为临床与实验研究.资料综合:早期开始使用的材料主要有:异体角膜片、明胶薄膜、胶原凝胶、聚羟基乙酸和聚乳酸羟基乙酸、水凝胶膜等,而角膜基质/后弹力膜、羊膜基底膜、角膜基质片、复合生物膜是目前的研究热点.组织工程角膜内皮材料投入临床实践目前还存在许多难题.结论:组织工程角膜内皮载体材料各有优缺点,改善材料的亲细胞性、免疫原性和降解/溶解特性是今后的发展方向,并且应该加强对材料的人体效应和远期影响的研究.     

组织工程角膜研究的中国之最

由于感染、外伤、变性、自身免疫疾病等原因可产生角膜混浊变形,严重者可影响视功能,角膜内皮盲和角膜盲等情况.临床移植治疗这些疾病的替代物为组织工程角膜内皮及人工全角膜.应用组织工程技术重建角膜内皮是角膜盲患者复明的希望,也是从根本上解决角膜移植供体材料缺乏和移植后免疫排斥反应等问题的关键.     

组织工程角膜研究的中国之最

由于感染、外伤、变性、自身免疫疾病等原因可产生角膜混浊变形,严重者可影响视功能,角膜内皮盲和角膜盲等情况。临床移植治疗这些疾病的替代物为组织工程角膜内皮及人工全角膜。应用组织工程技术重建角膜内皮是角膜盲患者复明的希望,也是从根本上解决角膜移植供体材料缺乏和移植后免疫排斥反应等问题的关键。     

人工韧带材料与膝关节韧带损伤

背景：目前临床重建膝关节交叉韧带使用的材料包括自体移植物、异体移植物和人工合成材料。自体和异体移植物重建交叉韧带依然是目前的主流选择,但均存在各自的缺点。目的：探讨膝关节韧带损伤人工合成材料的优化选择策略。方法：由作者采用电子检索的方式,在万方数据库（http：//www.wanfangdata.com.cn/）及PubMed数据库（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed）中检索1988-01/2010-12有关人工韧带生物工程学设计及临床应用的研究文章,检索词为＂人工韧带,材料,组织工程,重建＂。经检索排除内容重复、Meta分析类文章后筛选纳入20篇文献进行评价。结果与结论：目前组织工程人工韧带在某些方面取得了一定的进展,但在很多方面仍需进一步研究。种子细胞的选择支架材料的组织相容性和力学性质的统一,细胞和支架材料界面生物相容性的不确定性等是组织工程韧带的研究热点和趋势。随着研究的深入,组织工程人工韧带有望尽早得到临床使用。     

透明质酸在骨组织工程研究中的应用现状

背景：用组织工程学方法促进骨组织再生,是近年来骨缺损修复的研究热点.支架材料是骨组织工程研究的重要内容.目的：分析透明质酸作为骨组织工程支架材料的应用进展.方法：对CNKI、PubMed数据库进行文献检索,以“透明质酸,骨”为中文检索词、“hyaluronic acid, bone“为英文检索词.提取文献进行透明质酸作为骨组织工程支架材料的应用研究的分析.分析了透明质酸的物理特性,透明质酸在骨组织工程中的应用,以及相关文献的发表情况.结果与结论：透明质酸是一种重要的细胞外基质,透明质酸及其衍生物有优良的特性,是构建组织工程支架的优良材料,且可作为生长因子及细胞的输送载体.国家自然科学基金是资助透明质酸作为骨组织工程支架材料的应用的相关文献最多的基金,湖北中医学院、解放军总医院、广州中医药大学、华南理工大学发表相关文献较多.近年透明质酸在骨组织工程上的应用研究引起了越来越多的关注,但其临床研究较少.     

种子细胞及支架材料在组织工程角膜构建中的应用

背景：在眼科角膜移植在组织工程中有很好的应用前景,但理想的支架材料一直制约组织工程角膜发展。目的：分析各种子细胞、支架材料的应用,总结近年来组织工程角膜构建所取得的进展。方法：由第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库（CNKI：2000/2010-10）和 PubMed数据库（2000/2010-10）,检索词分别为＂组织工程,角膜移植＂和＂tissue engineering,corneal transplantation＂。经计算机初检得到 223 篇文献,纳入与组织工程角膜研究进展、应用和体外构建的相关实验研究和综述,排除重复研究类文献,对 33 篇汇总分析。从种子细胞、支架材料、器官构建、临床应用等方面进行总结,对组织工程角膜的研究进展和未来发展进行探讨。结果与结论：结果表明,种子细胞和支架材料仍为组织工程研究的重点,由于眼免疫赦免现象和角膜的无血管特性,组织工程角膜移植将优于其他器官和组织的移植,成为能大量构建且易于移植的组织工程器官。目前,组织工程角膜构建已获得初步成功,但各类支架材料均存在一定缺点,寻找理想的支架材料是下一步的研究方向。     

组织工程骨的体外预血管化

背景：组织工程骨的应用是一种新兴的解决骨缺损的先进手段,但是由于受到植入体无营养代谢的限制,难以大量应用于临床。组织工程骨预血管化研究就是针对这一局限性,进行人工植入体的前瞻性和程序性的血管构建,以期解决植入体的营养代谢问题,国内外学者已取得大量研究成果。目的：对组织工程骨体外预血管化实验研究成果和发展趋势进行多层次分析探讨。方法：检索 CNKI 数据库和 Pubmed 数据库 2000 至 2012 年文献,中文检索词：组织工程骨,血管化,植入支架,成骨细胞,血管内皮细胞,共培养,英文检索词：bone engineering, endothelial cells, osteoblast, implant,cells co-culture。按照基础骨生理研究、体外细胞实验研究和材料学研究进行分类,完成组织工程骨体外预血管化研究的综述。结果与结论：共纳入 60 篇文献进行分析。此次检索的文献证明,在正常骨组织中,微血管的发生对成骨具有重要的调控作用,目前组织工程骨研究正在模拟人体内血管再生这一生理过程,设计完成了大量体外预血管化的实验,证实了血管预成型的应用有利于组织工程骨的体内存活和骨化,为组织工程骨临床应用指明了发展方向。     

间充质干细胞构建组织工程化气管的研究与应用

背景：间充质干细胞诸多特有的良好生物学特性使得其在组织工程化气管研究中成为理想的种子细胞来源。目的：总结间充质干细胞在构建组织工程化气管领域的研究现状、进展、存在的问题及展望。方法：由作者检索PubMed数据库及CNKI数据库1979至2012年,在英文标题和摘要中以＂mesenchymal stem cells,tissue-engineered trachea＂和＂tracheal chondrocytes,tracheal epithelial cells,tracheal vascular endothelial cells＂检索,中文文献检索中以＂间充质干细胞、组织工程化气管、气管软骨细胞、气管上皮细胞和气管血管内皮细胞＂为关键词,选择与组织工程化气管相关的文章,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志的文章,共纳入51篇。结果与结论：组织工程化气管种子细胞研究主要包括软骨细胞、上皮细胞和血管内皮细胞。实验已证实,间充质干细胞可定向分化为软骨细胞,细胞因子在诱导间充质干细胞分化为软骨过程中起着关键作用。目前尚未发现合适的诱导因子能特异性诱导间充质干细胞定向分化气管上皮细胞。有研究发现间充质干细胞具有向上皮细胞分化的潜能。间充质干细胞在体内或体外特殊条件下可诱导分化为血管内皮细胞,为间充质干细胞作为种子细胞分化血管内皮细胞应用于组织工程化气管起到借鉴作用。     

干细胞移植与神经修复

背景：随着生命科学发展,利用干细胞来源的组织工程技术,有可能使受损的神经组织恢复再生能力。目的：针对较为重要的几种干细胞在神经系统修复中的临床应用做一综述,以期阐明各自适用范围和临床效度,为临床医师按需选择提供参考。方法：应用计算机检索PubMed数据库中1998至2011年期间的关于干细胞移植在神经修复方面研究的文章,检索词为“Stemcells,Transplantation,Newerepair”,限定语种为“English”。同时,检索万方数据库中2006至2011年期间的相关文章,检索词为“干细胞,移植,神经修复”,限定语种为中文。结果与结论：初次检索得到288篇文章,选择与移植干细胞的来源、分化、特征及其在神经修复方面相关的文章,包括基础研究和临床研究,观察对象无论为人或动物,均进行审校。根据纳入标准,在排除重复和个案报道类文章之后,重点选择32篇文章进行综述。说明干细胞移植为神经系统疾病的治疗提供了一条新途径,使传统认为的不可修复、不可再生的神经组织的结构修复和功能重建成为可能。干细胞移植是一个全新的领域,还有许多问题亟待解决。     

构建组织工程化半月板：细胞、支架及生物因子

背景：自体或异体移植修复损伤的半月板治疗效果并不理想,应用组织工程化技术重建半月板的研究成为目前的研究热点.目的：探讨组织工程化技术修复重建损伤半月板的可行性.方法：对体外构建组织工程化半月板的种子细胞进行培养,并制备半月板支架材料,将种子细胞依附于支架材料上,利用细胞因子调控种子细胞的黏附、生长、分化和迁移,组织学检查细胞与支架的结合情况以及细胞的数量等.结果与结论：组织工程化半月板修复研究主要包括种子细胞、支架材料和细胞因子等方面.构建需要的种子细胞有骨髓间充质干细胞和半月板纤维软骨细胞,半月板纤维软骨细胞传至第3代可得出最佳效应浓度.对组织工程化半月板支架材料进行表面修饰,由多材料组成的复合材料具有更好的生物相容性.应用组织工程化技术修复重建损伤的半月板,是今后半月板损伤修复研究一种新的治疗方法.     

受体血清保存后的兔角膜行角膜移植术的实验研究

目的评价受体血清保存7 d的兔角膜行角膜移植术后植片的内皮细胞功能。方法30只新西兰大白兔随机分为2组：A组（对照组）15只和B组（实验组）15只。以传统湿房保存1 d的兔角膜作为A组供体;以受体血清保存7 d的兔角膜作为B组供体,对2组新西兰大白兔行角膜移植术。裂隙灯观察2组术后第3天,第1、8周角膜植片（大体形态）情况。2组术后第8周取角膜植片行扫描电镜观察超微结构及锥虫蓝-茜素红检测角膜内皮细胞活性;角膜厚度仪测量角膜厚度及图像分析系统计算内皮细胞密度和细胞面积。结果A、B 2组术后第8周眼部充血消退,植片透明、清亮,未见排斥反应。A组细胞密度、细胞面积与B组比较,差异均有统计学意义（均P〈0.01）,A组角膜厚度与B组比较,差异无统计学意义（P〉0.05）。结论受体血清有维护角膜内皮细胞结构和功能的作用。     

组织工程化前交叉韧带在运动损伤修复中应用

背景：运动员前交叉韧带的损伤极难彻底恢复,降低运动寿命。目的：总结组织工程化前交叉韧带在运动损伤修复中的研究现状和最新进展。方法：采用计算机检索维普数据库和PubMed数据库1994-01/2010-12相关文章,纳入28篇与运动性前交叉韧带损伤及组织工程韧带相关的文章,重点对组织工程前交叉韧带重建的研究进展、前交叉韧带种子细胞的来源、细胞因子在前交叉韧带重建中的应用及组织工程前交叉韧带附丽的基础研究4个方面进行探讨。结果与结论：运动中前交叉韧带损伤后自体愈合能力极差,对于运动员伤后痊愈造成极大困难。组织工程前交叉韧带近些年来飞速发展,具有良好的应用和发展前景。但在实际应用过程中,组织工程化种子细胞的选择、支架材料的构建和组织工程前交叉韧带附丽的基础研究三者有机相互融合,并合理应用生长因子,才能在临床上起到最佳治疗效果,最终达到修复和重建前交叉韧带的目的。