丝素蛋白材料在组织工程中的新进展

背景：丝素蛋白支架已被建议运用在组织工稚骨和软骨重建、肌腱重建、血管重建,神经重建以及膀胱币建等备方面。目的：总结丝索蛋白作为支架在生物材料和组织工程领域的应川与发展。方法：由第一作者应用计算机检索PubMed数据库及中国期刊数据库2000年1月至2011年11月仃关丝素蛋白支架制备工艺,丝素蛋白支架修饰方法及丝素蛋白在组织工程中的应用等方面的文献。结果与结论：丝索蛋白具有机械强度高、生物降解性慢、生物相容性良好、制备工艺多样等特点,支持多种细胞黏附、分化和生长,可应用于人工韧带、血管、骨、神经组织等方面。近期以丝素蛋白支架作为载体,通过多种方式添加各种生物制剂,比如各种生长因子和细胞因子,进一步扩大丝素蛋白在组织工程中的应用范围。     

丝素蛋白/壳聚糖复合支架材料的细胞相容性

背景：大量研究表明丝素蛋白、壳聚糖为天然高分子材料,具有良好的细胞生物相容性。目的：探讨丝素蛋白/壳聚糖复合支架材料与诱导的兔骨髓间充质干细胞的生物相容性。方法：将兔骨髓间充质干细胞分离培养、诱导后,与丝素蛋白/壳聚糖三维支架材料体外共培养,以材料的细胞毒性、细胞增殖活力、材料细胞黏附率及扫描电镜等检测评价材料的细胞相容性。结果与结论：经诱导后的骨髓间充质干细胞在支架材料上黏附、生长良好,保持正常的分裂增殖速度;随时间的增加,细胞黏附率增加,材料组较对照组黏附率强,差异有显著性意义（P〈0.05）。扫描电镜观察发现细胞接种48h后细胞生长良好,与支架黏附紧密,增殖分裂活跃。说明丝素蛋白/壳聚糖三维支架材料具有良好的细胞相容性。     

丝素蛋白的生物相容性及临床应用

背景:皮肤损伤后的修复和重建都是棘手的问题,以皮肤细胞本身作为皮肤替代物修复缺损,以达到恢复组织器官的形态和功能,成为一种理想的途径,也是临床上难以解决的问题目的:文章综述了丝素蛋白的生物相容性及应用的研究进展,寻找最佳人工皮肤以应用临床.方法:应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中1992-02/2011-03关于丝素蛋白生物相容性,在组织工程皮肤、生物材料领域应用的文章,在标题和摘要中以"丝素蛋白;生物相容性;组织工程;生物材料;应用"或"Silk fibroin;Biocompatibility;Tissue Engineering;Biological materials;Application"为检索词进行检索.选择文章内容与丝素蛋白的生物相容性及应用相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章.初检得到215篇文献,根据纳入标准选择22篇文章进行综述.结果与结论:对丝胶蛋白特性及研究应用的了解,有利于皮肤损伤后的修复和重建,以皮肤细胞本身作为皮肤替代物修复缺损,以达到恢复组织器官的形态和功能,有良好的机械性能和理化性质及有良好的生物相容性,对表皮细胞生长具有一定的促进作用.但将其应用于临床治疗方面仍需要很长的时间,尚有一些问题需要进一步研究、解决.     

多孔丝素材料组织相容性的初步研究

背景：丝素蛋白支架材料被植入生物体内后会发生降解且无法完全与宿主组织分离,这类材料生物相容性的研究大多为体外实验,其体内的组织相容性和降解过程的研究结果仍不充分。目的：初步观察多孔丝素材料的体内组织相容性。方法：将多孔丝素支架埋藏于SD大鼠背部皮下,术后2,4,6,8周分别取材,对伤口局部及材料情况大体观察,然后材料切片苏木精-伊红染色行组织学观察。结果与结论：动物伤口愈合良好,多孔丝素表面形成极薄的纤维包裹,周围组织反应轻微。组织切片见炎细胞浸润,以巨噬细胞为主,支架材料边缘孔隙内有成纤维细胞和毛细血管长入。8周时材料边缘部分可见支架结构崩解现象,而材料内部变化不大。结果显示组织细胞可以沿多孔丝素支架表面贴附生长,提示支架材料具有较好的组织相容性。     

组织工程皮肤构建中的细胞因子：本刊中文部

6丝素蛋白作为真皮替代物移植后的组织学变化 李丽（苏州大学附属第一医院烧伤整形科,江苏省苏州市215006） 推荐理由：丝素蛋白是一种源于蚕丝的天然高分子材料,具有良好的生物相容性,能支持多种细胞的黏附、增殖和分化,有更多的潜力和优点应用于组织工程及临床修复、治疗。实验以柞蚕丝素蛋白膜为支架构建组织工程真皮替代物,并将其与自体表皮作为复合皮移植到SD大鼠皮肤缺损创面,提示以丝素蛋白为支架构建的组织工程真皮替代物具有良好的生物相容性,血管化过程快,并能促进皮肤创面的愈合。见14卷2010年38期7065—7068页。     

壳聚糖修饰丝素蛋白与人脂肪间充质干细胞体外构建组织工程脂肪

背景：在保留丝素蛋白原有优点的基础上,采用带正电荷的水溶性壳聚糖对其表面进行修饰,可改善细胞在支架材料上的黏附性。目的：验证壳聚糖表面修饰丝素蛋白支架材料与人脂肪间充质干细胞的生物相容性及两者体外构建组织工程脂肪的可行性。方法：将第3代人脂肪间充质干细胞悬液以1×107 L-1浓度接种于壳聚糖表面修饰丝素蛋白支架材料上作为实验组,以单纯的细胞悬液为对照组,MTT法检测细胞在支架材料上的黏附和增殖能力。将第3代人脂肪间充质干细胞悬液以1×109 L-1浓度接种于壳聚糖表面修饰丝素蛋白支架材料上,分别进行成脂诱导培养与高糖培养基常规培养,14 d后行细胞-支架复合物油红O染色与RT-PCR检测。结果与结论：人脂肪间充质干细胞在壳聚糖表面修饰丝素蛋白支架材料上黏附、增殖良好。成脂诱导14 d后,油红 O 染色显示壳聚糖修饰丝素蛋白支架材料上有大量脂肪细胞生成,且过氧化物酶增殖物活化受体γ2基因表达阳性。结果表明壳聚糖表面修饰丝素蛋白支架材料具有良好的体外生物相容性,与人脂肪间充质干细胞共培养可被成功诱导为成熟脂肪细胞。     

丝素蛋白在小口径人工血管中的应用

背景：国内外众多学者将丝素蛋白应用到小口径人工血管中,得到的人工血管拥有较好的抗血栓性及优秀的机械强度,动物实验也取得了满意的远期通畅率。目的：概述丝素蛋白的生物化学性质,目前在血管中常用的改性手段,以及国内外小口径人工血管中丝素蛋白的具体应用。方法：应用计算机检索中国知网、Medline数据库及ScienceDirect数据库1980年1月至2013年12月有关小口径人造血管血液相容性方面的文献,中文检索词为“人工血管,丝素蛋白”,英文检索词为“Vascular grafts, silk fibroin”。结果与结论：丝素蛋白拥有可控的机械性能,可通过醇化等处理获得不同的顺应性。同时,丝素蛋白拥有良好的生物相容性,分解产物已知、无毒,满足生物医药材料的安全需求。此外,丝素蛋白易于整合抗凝集团,效果明显可靠,且易于内皮细胞定植生长,而短期内能否形成稳定牢固的内皮层是保证血管假体拥有理想远期通畅率的关键,因此丝素蛋白是制备小口径人工血管的理想材料。但是由于制作工艺等问题,中国早期应用丝素蛋白制作的人工血管并未得到长远的发展。近年来,随着纳米材料、仿生技术、组织工程类血管、静电纺丝等技术的研究发展,以及众多学者为应对小口径血管中复杂血流动力学环境对多层血管的研究尝试,为丝素蛋白在人工血管中的应用开辟了新的空间领域。     

丝素蛋白/壳聚糖复合支架材料的细胞相容性

背景:大量研究表明丝素蛋白、壳聚糖为天然高分子材料,具有良好的细胞生物相容性.目的:探讨丝素蛋白/壳聚糖复合支架材料与诱导的兔骨髓间充质干细胞的生物相容性.方法:将兔骨髓间充质干细胞分离培养、诱导后,与丝素蛋白/壳聚糖三维支架材料体外共培养,以材料的细胞毒性、细胞增殖活力、材料细胞黏附率及扫描电镜等检测评价材料的细胞相容性.结果与结论:经诱导后的骨髓间充质干细胞在支架材料上黏附、生长良好,保持正常的分裂增殖速度;随时间的增加,细胞黏附率增加,材料组较对照组黏附率强,差异有显著性意义(P<0.05).扫描电镜观察发现细胞接种48 h 后细胞生长良好,与支架黏附紧密,增殖分裂活跃.说明丝素蛋白/壳聚糖三维支架材料具有良好的细胞相容性.     

丝素蛋白/透明质酸复合多孔支架材料的表征及细胞相容性

背景:丝素蛋白和透明质酸具备细胞外基质两种主要成分特征,并且有良好的生物相容性。目的:采用冷冻干燥法制备丝素蛋白/透明质酸复合多孔支架,并观察其表征与细胞生物相容性。方法:将丝素蛋白与透明质酸按10:1混合通过冷冻干燥法构建丝素蛋白/透明质酸复合多孔支架并观察其表征。将1×108L-1的第3~5代大鼠骨髓间充质干细胞接种在丝素蛋白/透明质酸复合多孔支架上观察其细胞生物相容性。结果与结论:采用冷冻干燥法可以成功制备丝素蛋白/透明质酸复合多孔支架,与纯丝素蛋白支架相比,复合支架具有更好的多孔三维结构。此外,支架制备过程中不含有毒溶剂,支持骨髓间充质干细胞的黏附铺展与增殖。说明实验制备的丝素蛋白/透明质酸复合支架的成孔性好,具有良好的细胞生物相容性。     

丝素蛋白/壳聚糖三维多孔支架的构建及结构表征

背景：丝素蛋白和壳聚糖均无毒性且具有良好的生物相容性,但是单一成分作为生物支架时都不能满足支架材料的需求。目的：制备各种不同组分的丝素蛋白及壳聚糖复合支架材料,观察其微观结构及相关性能,筛选出适合成骨细胞生长的理想支架材料。方法：通过CaCl2：C2H5OH：H2O=1：2：8（摩尔比）溶解体系溶解、过滤、浓缩提纯,制备出2%的丝素蛋白溶液,壳聚糖溶解于乙酸溶液配制成的3%壳聚糖溶液,将两者以不同的比例相混合,经数次冷冻干燥后,得到成品支架材料。采用电镜观察形貌,计算孔隙率并对支架的结构进行红外、X射线衍射、电子能谱分析观察。结果与结论：将壳聚糖和丝素蛋白共混后,互为改性,制备出了结构较稳定的支架材料。其中40%丝素蛋白-60%壳聚糖组具有适合成骨细胞生长的较佳孔径,可作为细胞支架的首选配比。     

丝蛋白应用于牙周组织工程的可行性

背景：丝蛋白是有利于表皮细胞、成纤维细胞、成骨细胞、血管内皮细胞、胶质细胞黏附和生长的一种新型生物材料。目的：评估丝蛋白作为支架材料应用于牙周组织工程的可行性。方法：采用组织块法培养人牙周膜细胞,将第5代细胞悬液以2×107L-1的浓度接种到丝蛋白支架材料上复合培养,并以1%,10%,50%,100%的丝蛋白支架浸提液培养,观察人牙周膜细胞在丝蛋白上及在丝蛋白浸提液中生长状况,用MTT法测定浸提液培养人牙周膜细胞的活力。结果与结论：扫描电镜可见人牙周膜细胞在丝蛋白支架上伸展充分,生长旺盛,不同浓度丝蛋白支架浸提液培养对人牙周膜细胞的增殖与碱性磷酸酶活性均无影响。说明丝蛋白材料具有良好的生物相容性、独特的力学性能,可作为人牙周膜细胞黏附生长的理想支架材料较好地应用于牙周组织工程中。     

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。     

聚己内酯/丝胶蛋白静电混纺膜炎症响应的体内评价

背景：研究表明,丝胶蛋白可以增加哺乳动物细胞的增殖,促进伤口愈合,具有良好的抗菌、抗氧化、抗癌的活性,同时具有良好的生物相容性和可降解性,是一种理想的组织工程材料。然而目前对丝胶蛋白能否引起炎症响应仍存在争论。目的：评价聚己内酯/丝胶蛋白静电混纺膜的炎症响应。方法：将不同混合比例的聚己内酯/丝胶蛋白纳米纤维薄膜体内埋植入大鼠背部肌肉,4周后取出进行组织学观察,通过苏木精-伊红染色和巨噬细胞抗体CD68免疫组织化学染色评价其炎症响应。结果与结论：聚己内酯/丝胶蛋白7∶3组混纺膜炎症反应与丝素蛋白膜类似,小于聚己内酯/丝胶蛋白6∶4组、聚己内酯/丝胶蛋白5∶5组和聚己内酯组;聚己内酯/丝胶蛋白6∶4组与聚己内酯/丝胶蛋白5∶5组与聚己内酯组类似。提示聚己内酯/丝胶蛋白静电混纺膜不会引起显著的炎症响应,少量添加丝胶蛋白可以降低聚己内酯的炎症反应,随着丝胶蛋白含量的增加,炎症反应呈上升趋势。     

丝素蛋白/羟基磷灰石材料复合骨髓间充质干细胞构建组织工程化软骨

背景：随着组织工程的兴起,软骨损伤的修复可能性显著地提高,但单一的支架材料均不能符合理想支架,有一定的局限性。目的：观察骨髓间充质干细胞复合丝素蛋白/羟基磷灰石构建组织工程化软骨的可行性。方法：体外分离培养骨髓间充质干细胞,并定向诱导成软骨细胞,与丝素蛋白/羟基磷灰石复合培养,构建膝关节胫骨平台全层关节软骨缺损。54只大白兔单侧膝关节全层软骨缺损模型后随机抽签法分为3组,复合组植入细胞-丝素蛋白/羟基磷灰石复合物;材料组植入单纯丝素蛋白/羟基磷灰石,对照组不行任何植入。植入后8,12周CT检查及组织学检查观察软骨缺损修复情况。结果与结论：植入后8周,复合组关节面不平整,关节间隙增大,形成新生类软骨细胞,基质丰富。材料组关节面塌陷,软骨细胞少量增殖。植入后12周,复合组关节面平整,关节间隙如常。大量软骨细胞出现,与周边软骨色泽一样,支架材料完全降解。材料组关节面不平整,软骨细胞不完全充填,支架材料部分降解。对照组未见修复。提示用骨髓间充质干细胞复合丝素蛋白/羟基磷灰石可形成透明软骨修复动物膝关节全层软骨缺损,显示了丝素蛋白/羟基磷灰石材料作为关节软骨组织工程支架材料的良好生物相容性。     

丝素蛋白材料复合骨髓间充质干细胞修复皮肤创面☆◆

背景:丝素蛋白材料具有良好的生物相容性。目的:观察丝素蛋白材料复合骨髓间充质干细胞修复大鼠全层皮肤缺损的可行性。方法:应用5-溴脱氧尿核苷标记SD大鼠骨髓间充质干细胞,并复合丝素蛋白材料培养。建立SD大鼠全层皮肤缺损模型,随机分组:实验组移植同种异体骨髓间充质干细胞与丝素蛋白材料复合物,细胞组移植骨髓间充质干细胞,对照组移植丝素蛋白材料,空白组不作处理。结果与结论:①大体观察:空白组术后8周仍可见坏死组织,且瘢痕挛缩明显;细胞组与空白组愈合情况相近。对照组术后8周未愈合,有少量瘢痕形成,与周围皮肤融为一体。实验组术后4周创面无明显瘢痕形成,术后8周愈合良好。②组织学观察:实验组术后4周免疫荧光染色显示带有5-溴脱氧尿核苷标记的骨髓间充质干细胞定位在重建的表皮和真皮组织中,术后8周创面愈合良好;细胞组免疫荧光染色显示少量带有5-溴脱氧尿核苷标记的骨髓间充质干细胞存在。表明丝素蛋白材料与骨髓间充质干细胞联合移植可修复大鼠全层皮肤缺损。     

再生多孔丝素膜创面局部运用激活不同部位T细胞的作用

背景：丝素蛋白是从蚕丝中提取的天然高分子纤维蛋白,其具有良好的理化特性及生物相容性。而目前国内外有关再生多孔丝素膜植入体内后对T淋巴细胞的激活作用研究未见报道。目的：观察再生多孔丝素膜植入大鼠局部创面后对外周血单个核细胞、脾脏及胸腺中T淋巴细胞的激活作用。方法：切除SD大鼠背部皮肤建立2cm×2cm创面,随机分为2组：实验组覆盖经预处理的再生多孔丝素膜,将已切除皮肤的表皮盖在丝素膜上进行缝合,对照组仅覆盖自身表皮层。于术后第3,14,28,56,90天观察创面愈合及丝素膜的残留情况,采用双色免疫荧光及流式细胞术分析大鼠外周血、脾脏及胸腺中CD3＋CD25＋/CD3＋T细胞百分率。结果与结论：植入早期,两组均可见局部、轻微的炎症细胞浸润,主要为淋巴细胞;至28d后,炎症细胞逐渐减少,并且在整个动态观察过程中,两组结果一致。实验组外周血中活化T细胞在14d之前呈一过性升高,随后开始下降,至28d以后,活化T细胞水平趋于稳定,与对照组无明显差异（P〉0.05）;脾脏与胸腺T细胞均有少量活化,随后即开始下降并趋于稳定,胸腺中CD3＋CD25＋/CD3＋T细胞的阳性率较脾脏微高,与对照组均无明显差异（P〉0.05）。说明再生多孔丝素膜对T淋巴细胞的激发作用较小,引发机体细胞免疫应答的能力较弱。     

丝素蛋白/壳聚糖三维支架材料的制备方法

背景：很多研究表明丝素蛋白、壳聚糖为天然高分子材料,无毒无味,有良好的生物特性和理化性质。目的：探讨符合软骨组织工程支架材料要求的丝素蛋白/壳聚糖三维支架材料制备方法。方法：将丝素蛋白与壳聚糖按质量比分别为3∶1,1∶1,1∶3,0∶1的比例混合制备丝素蛋白-壳聚糖复合材料,通过孔径大小、孔隙率、吸水膨胀率及热水溶失率的测定,寻找丝素蛋白/壳聚糖最佳混合比例。结果与结论：丝素蛋白/壳聚糖按质量1∶1的比例混合更符合要求：孔径90～280μm,平均孔径为151.72μm;孔隙率为（92.72±4.78）%;吸水膨胀率为（141.10±6.87）%;热水溶失率交联后较交联前降低,交联前后比较差异有显著性意义（P〈0.05）。说明丝素蛋白/壳聚糖按1∶1复合支架材料符合软骨组织工程支架材料理化性质的要求,该材料有望作为软骨组织工程研究较理想的支架材料。