组织工程化脂肪的构建与应用

背景:软组织缺损的修复是整形外科的重要难题,而目前用于临床治疗的各种方案都存在一定缺陷.目的:对脂肪组织工程的研究现状进行相应的探讨,分析目前所采用方案的缺陷,并对其将来可能的临床应用进行相应展望.方法:以adipose tissue engineering,mesenchymal stem cells,derived from adipose tissue为检索词,检索Medline数据库(1991-01/2009-05);以脂肪,组织工程,间充质干细胞为检索词,检索中国期刊全文数据库(1991-01/2009-05).文献检索语种限制为英文和中文.纳入与组织工程化脂肪组织构建相关的内容,排除重复研究.结果与结论:计算机初检得到342篇文献,根据纳入排除标准,对33篇进行分析.在探索软组织缺损治疗方法的过程中发现:组织工程技术能以少量种子细胞,经体外扩增后与生物材料复合,修复较大的组织或器官缺损,重建生理功能,为真正实现无损伤修复组织缺损和真正意义上的形态、结构与功能重建开辟了新的途径.当前已有多种成功构建脂肪组织的策略用于治疗软组织缺损,这将给填充脂肪组织修复软组织缺损开辟广阔的天空.     

细胞-支架复合物体内植入修复肌腱缺损的研究与应用

学术背景:肌腱损伤后传统的手术治疗虽然可以减轻患者的痛苦,但其功能重建结果往往不令人乐观。随着组织工程化肌腱的发展,利用组织工程技术修复肌腱缺损已成为一种新的治疗手段。目的:对种子细胞、支架材料、工程化肌腱的构建以及动物实验的方法和检测等研究进展进行综述。检索策略:由作者应用计算机检索Medline,EBSCO以及google scholar引擎中1990-02/2007-05关于组织工程化肌腱的文献,检索词"tissue engineering,engineered tissue,tissue-engineered tendon,scaffold,implantation in vivo,seed cells",检索词被分别组合进行检索,限定文献语言种类为"English"。同时计算机检索维普数据库1990-02/2007-05关于细胞和支架材料的文献,检索词"组织工程,工程化组织,种子细胞,支架,体内植入,组织工程化肌腱",限定文献语言种类为中文。纳入标准:重点选取与构建组织工程化肌腱以及体内植入修复肌腱缺损相关的基础与临床研究。排除标准:关于配子、胚胎和组织工程化骨、血管等的文章。文献评价:①文献来源有RCT,循证医学系统综述、汇总分析、个例报道、经验交流。②共检索到214篇关于细胞和支架材料以及体内植入的文献,其中与本实验关系密切的文献14篇,间接相关45篇,最终纳入35篇符合标准的文献。资料综合:目前运用于组织工程化肌腱的种子细胞主要有间充质干细胞、胚胎干细胞和成纤维细胞,多用聚乳酸、聚羟基乙酸及二者的共聚物作为支架材料。在复合物的培养方面,提出细胞-支架材料复合物体外构建过程中引入动态的机械力牵拉,可使修复后的肌腱具有更好的生物力学强度。组织工程肌腱植入体内后的检测方法除大体观察和组织学检测外,其力学性能检测也是必要的,且分子生物学检测技术也越来越多的应用于研究中。结论:组织工程化肌腱可以成为一种较好修复临床肌腱损伤的方法,但需要探索最适的种子细胞、支架材料、培养条件以及植入体内后的检测方法。     

肌腱移植材料与组织工程化肌腱移植技术

目的:就近年来国内外肌腱移植材料的研究进展,对组织工程化肌腱移植技术取得的成果进行总结。资料来源:应用计算机检索Medline1980-01/2005-01相关肌腱移植材料与组织工程化肌腱移植技术的文献,检索词“tendon transplant,tissue engineer,progress”,并限定文献语言种类为English。同时计算机检索CBM1990-01/2005-01相关肌腱移植材料与组织工程化肌腱移植技术方面的文献,检索词为“肌腱移植,组织工程,综述文献”,并限定语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选取包括肌腱移植材料与组织工程化肌腱移植技术的文献,开始查找全文。纳入标准:①肌腱移植材料。②组织工程化肌腱移植技术。排除标准:综述文献,重复研究,Meta分析类文章。资料提炼:共收集到45篇关于肌腱移植材料与组织工程化肌腱移植技术的文献,纳入30篇符合标准的文献。资料综合:用于肌腱移植的材料主要有以下几类:自体肌腱、同种异体肌腱、人工肌腱和组织工程化肌腱。近年来在异体肌腱移植方面取得了较成熟的经验。20世纪80年代后期组织工程技术的建立和发展,为肌腱组织缺损的修复又提供了一条新的思路和途径。组织工程化肌腱的研究目的是将体外预制的肌腱回植入体内的肌腱缺损处以恢复关节的功能。目前,研究者正致力于研究同时集两类生物材料优点的细胞支架,与肌腱细胞联合体外培养,使之可以成为一种永久性的有生命活性的组织工程化肌腱。结论:肌腱移植的材料主要有自体肌腱、同种异体肌腱、人工肌腱和组织工程化肌腱等。种子细胞、细胞外基质材料应用的深入研究必将推动组织工程化肌腱移植技术的进一步发展。     

组织工程化肌腱的实验研究与临床应用

学术背景:肌腱损伤的治疗方法由于供体肌腱缺乏或免疫排斥反应等因素,使肌腱移植受限,随着细胞培养技术和移植技术的发展以及生物材料科学的发展,一种伞新的理想肌腱替代物--组织工程化人工肌腱将最终解决缺损肌腱的修复问题.目的:总结目前组织工程人工肌腱的研究历程和最新成果.检索策略:应用计算机检索PubMed数据库1994-01/2007-12的相关文献,检索词"tissue engineering,artificial biocompatibletendon",限定文章语言种类为English.同时计算机检索万方数据库1994-01/2007-12的相关文献,检索词"组织工程,肌腱",限定文章语言种类为中文.共检索文献80篇,中文55篇,英文25篇.纳入标准:①具有原创性,论点论据可靠的实验文章.②观点明确,分析全面的文章.③文献主体内容与此课题联系紧密的文章.排除因研究目的与本综述无关者8篇,内容重复件的研究40篇.文献评价:最终纳入符合标准的文献32篇.其中动物实验和在体、离体、细胞学实验10篇,综述、述评、讲座类文献12篇,临床研究10篇.资料综合:肌腱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.首先,种子细胞的来源不能仪限丁自体肌腱细胞,其次,如何对材料进行合理改进,使其成为理想的塑造器官形状的三维支架材料,最重要的是如何模拟体内环境,在体外成功构建肌腱组织.结论: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.     

组织工程化人工皮肤研究的新进展

目的:回顾组织工程化人工皮肤替代物的优缺点,展望其未来发展的趋势。资料来源:应用计算机检索Pubmed数据库2003-01/2006-08相关组织工程化人工皮肤替代物方面的文献,检索词“tissue engineering skin substitutes”,限定文献语言种类为English;同时计算机检索CNKI2000-01/2006-08相关组织工程化人工皮肤替代物方面的文献,检索词“组织工程化人工皮肤替代物”,并限定文献的语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选取包括组织工程化人工皮肤替代物的文献,开始查找全文。纳入标准:与组织工程化人工皮肤相关的表皮、真皮及双层皮肤替代物的文献。排除标准:综述文献或重复的研究类文章。资料提炼:共检索到144篇关于组织工程化人工皮肤替代物的文献,最终纳入39篇符合标准的文献。资料综合:组织工程是再生医学研究的热点,人工皮肤是组织工程迄今为止最成功的产品之一,现已广泛应用于临床。本文从自体或异体培养的表皮片真皮替代物及含有表皮和真皮双层结构的皮肤替代物等方面对该领域的最新研究现状进行综述,并探讨了相应组织工程皮肤的应用情况,分析了组织工程化人工皮肤目前存在的问题及未来应用前景。结论:随着种子细胞和支架材料等的不断完善,组织工程化人工皮肤替代物的基础研究和临床应用的未来前景将会更加丰富和广泛。     

海藻酸盐在软骨组织工程中的应用

学术背景:以生物材料作为细胞生长的三维支架,利用组织工程技术生产用于移植治疗的软骨组织是当前研究的重点。目的:对海藻酸盐在软骨组织工程中的应用情况作简述。检索策略:应用计算机检索PUBMED数据库1966-10/2007-07的相关文章,检索词为"Tissue engineering,Cartilage tissue engineering,Alginate",并限定文章语言种类为English。同时计算机检索万方及CNKI数据库1979-10/2005-10的相关文章,检索词为"组织工程、软骨、海藻酸盐",并限定文章语言种类为中文。对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文。纳入标准:文章所述内容应与海藻酸盐在软骨组织工程中的应用情况相关。排除标准:重复研究或不相干文章。共收集到314篇相关文献,258篇文献符合纳入标准,排除的56篇文献为内容陈旧或重复。符合纳入标准的文献中,精选其中55篇用作研究分析。文献评价:文献的来源主要是海藻酸盐在软骨组织工程中的应用情况的研究。55篇符合纳入标准的文献中,中文23篇,英文32篇,其中动物实验和在体、离体、细胞学实验50篇,综述、述评类文献5篇。资料综合:通过对藻酸盐的生物学特性、不同组织来源的种子细胞与藻酸盐载体、不同塑形形式的藻酸盐载体及相关生物刺激因子(素)在以藻酸盐为载体的软骨组织工程中的应用等方面作了综述分析。结论:藻酸盐载体来源丰富,具有易塑形、易于细胞吸附、营养物质易于渗透等特点;但藻酸钙也存在体内吸收差和有一定抗原性等缺点。海藻酸盐构建的组织工程化软骨在力学性能、组织结构等方面与正常软骨相比还有一定的差距,有待进一步研究提高。     

组织工程化组织的初步临床应用

目的:组织缺损和器官功能衰竭的修复与重建是临床医学面临的难题,组织工程学的最新发展为此带来了希望,成为21世纪医学最有前途的领域之一。通过查阅近年来国内外人组织工程化组织应用研究的相关文献,总结分析组织工程化组织在临床的最新应用,并分析其应用前景。资料来源:应用计算机检索Medline1995-01/2006-05有关人组织工程化组织临床应用的文章,检索词“Tissueengineering,transplantation,Clinicalapplication,Human”,并限定文献语言种类为“English”。同时计算机检索中国期刊全文数据库、万方数据库1995-01/2006-05期间的人组织工程化组织临床应用相关文献,检索词“组织工程,移植,临床应用,人”,并限定语言种类为中文。资料选择:对资料进行初选,选择关于人组织工程化组织临床应用研究的文献,排除非临床应用的研究文献,然后查找全文。纳入标准:已应用于临床的组织工程化组织的应用研究。排除标准:①重复研究;②尚未应用于临床的实验研究。资料提炼:共收集到106篇关于人组织工程化组织研究及临床应用的文献,排除重复研究64篇,纳入32篇文献进行综述。资料综合:组织工程学目前已经完成了大量基础理论、组织构建、动物体内植入等研究,并已有商品化的组织工程皮肤、软骨等正式进入临床应用,组织工程骨、肌腱、角膜、黏膜、血管、膀胱等的临床应用也开始起步并取得了一定疗效。①组织工程皮肤通常可分为表皮替代物、真皮替代物和复合皮肤替代物3种类型。理想的组织工程皮肤应该是包含表皮与真皮组织、具有完整皮肤生理功能的复合皮。尽管目前已有的组织工程化皮肤具有与正常皮肤相似的结构及屏障功能,但仍远非真正意义的皮肤功能重建,尤其是缺乏皮肤的附属结构和免疫功能。②软骨组织再生能力有限,没有血管、神经和淋巴分布,其特有的组织器官特异性和生物学特性使之成为组织工程学的研究热点。目前,组织工程骨促进实验动物骨缺损的修复作用较肯定,但其临床应用仍处于探索阶段。③组织工程角膜应用于临床治疗眼表面疾病已获得了较好的疗效,但组织工程复合角膜还停留在体外的构建和基础研究阶段,体外构建生物角膜取代人供体角膜进行移植仍极富挑战性。结论:组织工程化组织的临床应用研究不断成熟,国内外有限病例的初步临床应用展示了良好的前景。组织工程学的研究成果将会为临床医学提供工程化组织,以修复组织缺损,重建或改善组织、器官功能。     

组织工程方法修复涎腺缺损

目的:近年来国内外有关组织工程方法修复涎腺缺损的研究较多,涎腺组织工程化修复重建的基础实验与临床应用均有新进展。资料来源:应用计算机检索Medline1980-01/2004-12相关涎腺组织工程的文献,检索词“salivarygland,tissueengineering”,并限定文献语言种类为English。同时计算机检索CBM1998-01/2004-12相关涎腺组织工程方面的文献,检索词为“涎腺,组织工程”,并限定语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选取包括涎腺组织工程的文献,开始查找全文。纳入标准:①涎腺缺损与修复。②涎腺的组织工程修复方法。排除标准:①涎腺的良恶性肿瘤。②综述文献、重复研究、Meta分析类文章。资料提炼:共收集到37篇关于涎腺组织工程的文献,纳入21篇符合标准的文献,9篇文献对涎腺组织工程的方法及材料进行评价。资料综合:由于涎腺腺细胞体外培养容易,保持了生物学特征,近年来被广泛用于组织工程化人工涎腺的研究中。涎腺腺细胞为高度分化的上皮细胞,不易分离,在体外培养难以保持分化状态。目前,在许多组织内找到了具分化潜能的干细胞,而涎腺暂时未能分离出干细胞。但推测涎腺腺体内有干细胞的存在。为了获得更多的功能细胞进行细胞与材料、细胞构建组织的实际研究需要,研究者进行了涎腺种子细胞永生化的研究。通过结合免疫、化学、放射及影像学等多学科的技术发展,使人们进一步深入了解细胞结构和功能的变化关系,进而阐明材料对细胞的作用机制。结论:涎腺组织工程方法修复涎腺缺损是肯定可行的,但涎腺组织工程方法有待进一步研究。     

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.     

全耳郭缺损的修复

目的:耳郭重建是全耳郭缺损修复的主要手段,是目前整形外科中最具挑战的手术之一。通过对不同的耳郭重建方法的比较,分析它们的优缺点,探求全耳郭缺损修复的发展趋势。资料来源:应用计算机检索Elseviers和Pubmed数据库1959-01/2004-12有关耳郭重建方面的应用及相关文章,检索词为“earreconstruction,microtia,auriclereconstruction”,限定文章语言种类为English;计算机检索CNKI1995-01/2004-10有关耳郭修复方面的文章,限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,纳入标准:①有关全耳郭缺损修复的各种方法的原理及实施方案。②耳郭重建的临床应用和动物实验。排除标准:综述文献、重复研究、Meta分析类文章。资料提炼:共收集到56篇相关文献,将研究内容相似的文章进行归类,并将不同研究方法的权威人物发表的文献进行提取,最终获得14篇文献进行综合分析。资料综合:在文献中,有6篇是采用自体软肋骨来修复全耳郭缺损的,从最早方法的提出到目前最新的发展,有4篇是采用高密度多孔聚乙烯支架来修复的,介绍了其原理、方法及临床应用的情况,有2篇是介绍种植赝复体进行修复的,有2篇是关于应用组织工程技术进行修复的方法,主要是做了动物实验。结论:通过对现有全耳郭缺损修复方法的比较,可知组织工程技术将是耳郭再造最具潜力的方法。