关节软骨的缺损与修复

背景:关节软骨自身修复能力有限,一旦受损,难于恢复.目的:概述目前关节软骨缺损的主要临床治疗手段及发展趋势.方法:以articular cartilage,cartilage defects,treatment为检索词,检索PubMed数据库(1995-01/2010-06),文献检索语种限制为英文.排除与软骨损伤的修复重建相关性不强、以及内容重复、陈旧的文献.共保留32篇文献进行综述.结果与结论:目前关节软骨缺损的临床治疗手段包括微骨折术、自体骨软骨移植术、异体骨软骨移植术、白体软骨细胞移植术等,这些方法通常能有效地缓解临床症状,已经被众多学者接受,但仍然存在一些亟待解决的问题.与这些已经投入临床的技术相比,利用组织工程化软骨修复关节软骨缺损是一项新技术,由于其出现时间较短,技术尚未成熟,与其相关的临床研究仍在不断进行.     

关节软骨缺损修复的研究与进展

目的:综合分析关节软骨的功能特征及临床上治疗关节软骨缺损的方法。资料来源:应用计算机检索Medline 1994-01/2005-02有关关节软骨功能特性及关节软骨缺损治疗方法的文章,检索词“articular cartilage,cartilage tissue engineering,joint replacement”,限定文章语言种类为English。同时检索万方数据库2000-01/2005-12有关关节软骨功能特性及关节软骨缺损治疗方法的文章,检索词“关节软骨,软骨缺损,组织工程”,并限定文章语言种类为中文。资料选择:对检索到的关节软骨及软骨缺损方面的相关信息进行整理,选取针对性强的文章。同一领域的文献则选择近期发表或权威杂志的文章。资料提炼:共检索到62篇相关文献,其中23篇文章符合要求。资料综合:由于体内关节软骨的自身修复能力极其有限,一旦发生损伤或者病变,很难自愈,甚至导致关节损坏,多需要外源性修复或启动内源性因素修复。当前,治疗关节软骨疾病的手术方法有软骨下穿透术、软组织移植术、关节软骨移植、关节置换等手段,而目前软骨组织工程的发展也为关节软骨修复提供了一种前景光明的治疗手段。结论:虽然已有诸多方法用于治疗关节软骨损伤和病变,且在短期内有一定疗效,但目前仍无有效的治疗手段确保关节软骨长期的功能恢复。所以软骨修复未来的发展应当基于化学、生物学及其他生命科学的概念,来设计、构建和恢复复杂关节软骨的功能。     

关节软骨缺损的组织工程修复

背景：软骨组织工程主要由种子细胞、生物支架、生长因子3方面组成,如何完善软骨组织工程修复一直是科研工作者研究的重点。目的：全面了解应用软骨组织工程修复软骨损伤的研究现状。方法：计算机检索PubMed和CNKI数据库中2005/2010相关文献。以＂Cartilage,tissue engineering,repair＂或＂关节软骨、组织工程、修复＂为检索词进行检索。纳入与软骨组织工程密切相关的文献,排除重复性研究。结果与结论：共检索到167篇文献,排除无关重复的文献,保留20篇文献进行综述。研究认为种子细胞是软骨组织工程最关键的方面,包括软骨细胞、骨髓间充质干细胞、胚胎干细胞和通过基因工程得到的种子细胞。目前应用最多、应用前景最好的是骨髓间充质干细胞。生物支架经历了一个漫长的过程,趋向于复合性和功能性的方向发展。各种生长因子在组织工程中必不可少。转化生长因子、胰岛素样生长因子、骨形态发生蛋白等在软骨修复中发挥了重要的功能。     

关节软骨损伤的组织工程修复

1 兔关节软骨损伤生物标志物的蛋白质组学检测     

关节软骨缺损的组织工程修复

背景:软骨组织工程主要由种子细胞、生物支架、生长因子3 方面组成,如何完善软骨组织工程修复一直是科研工作者研究的重点.目的:全面了解应用软骨组织工程修复软骨损伤的研究现状.方法:计算机检索PubMed 和CNKI 数据库中2005/2010 相关文献.以"Cartilage,tissue engineering,repair"或"关节软骨、组织工程、修复"为检索词进行检索.纳入与软骨组织工程密切相关的文献,排除重复性研究.结果与结论:共检索到167 篇文献,排除无关重复的文献,保留20 篇文献进行综述.研究认为种子细胞是软骨组织工程最关键的方面,包括软骨细胞、骨髓间充质干细胞、胚胎干细胞和通过基因工程得到的种子细胞.目前应用最多、应用前景最好的是骨髓间充质干细胞.生物支架经历了一个漫长的过程,趋向于复合性和功能性的方向发展.各种生长因子在组织工程中必不可少.转化生长因子、胰岛素样生长因子、骨形态发生蛋白等在软骨修复中发挥了重要的功能.     

关节软骨的损伤与修复

关节软骨损伤在临床上很常见，主要由外伤或疾病造成。关节软骨损伤后，自身修复能力很差，长期以来治疗方法很多，疗效多不令人满意。关节软骨损伤修复一直是骨科界关注的难点和重点之一。介绍关节软骨损伤修复的多种方法及其进展，主要包括：软骨下骨钻孔技术、截骨术、骨膜移植技术、软骨细胞或间充质干细胞移植技术、生长因子和人工基质的应用以及自体或同种异体关节软骨的移植技术，并就其临床应用作以说明。     

组织工程技术修复损伤关节软骨的研究与应用

背景：软骨是一种无血管的组织,软骨损伤后自身修复能力有限。当前用于治疗关节软骨损伤的方法从保守治疗到手术治疗多种多样。随着组织工程技术的发展,关节软骨的修复又进入了新的高度。目的：综述组织工程方法修复软骨损伤的新进展。方法：由第一作者在2013年5月应用计算机检索2000至2013年PubMed 数据库及CNKI 数据库,英文以“cartilage tissue engineering,cartilage defect;stem cel ,scaffold;growth factor”为关键词,中文以“软骨组织工程,软骨缺损,干细胞,支架,生长因子”为关键词,选择内容与软骨组织工程、软骨损伤修复相关的文章,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章,共纳入64篇文献。结果与结论：软骨组织工程三大要素--种子细胞、支架和细胞因子,三者必须协调发展和互利。现阶段组织工程方法修复关节软骨损伤的研究虽已取得很大进展,但大多停留于实验探索阶段,尚未应用于临床。随着新材料的不断研发,新的组织工程软骨修复材料将兼顾材料学和生物科学的需要,使其更接近机体自身组织生物学特性。在新的技术支持下,动物实验研究也将向临床试验转变,使关节软骨损伤的治疗取得突破性进展。     

组织工程技术及生物材料修复运动性关节软骨损伤

目的:总结组织工程技术及生物材料在防治运动性关节软骨损伤中的应用特点.方法:以"关节软骨,组织工程技术,生物材料"为中文关键词,以"tissue enginneering, articular cartilage, scaffold material"为英文关键词,采用计算机检索Pubmed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及维普数据库(http://www.cqvip.com/)1993-01/2010-10的相关文章,排除重复研究或Meta分析类文章.以23篇文献为主,重点对修复运动性关节软骨损伤种子细胞、支架材料、细胞因子及其性能进行讨论.结果:计算机初检得到104篇文献,根据纳入排除标准,对组织工程软骨的种子细胞、生物支架材料以及用于组织工程中的细胞因子进行总结与分析.种子细胞是制约组织工程软骨进一步临床应用的首要因素,目前常采用的种子细胞有软骨细胞、骨髓基质干细胞和胚胎干细胞等;生物支架材料包括天然材料和人工合成可降解聚合物等;用于软骨组织工程的生长因子主要包括转化生长因子、骨形成蛋白、成纤维细胞生长因子、胰岛素样生长因子等.结论:迄今为止,无论是工程软骨的种子细胞、支架材料、培养环境等还没有任何一种材料被认为最理想,寻求一种具有良好性能的组织工程化关节软骨是未来研究的重点.但目前很多研究仍处于实验阶段,还有一些问题有待于解决,特别是组织工程细胞支架材料植入体内后,材料的降解与细胞功能发挥是否同步,会不会产生遗传物质改变、基因表达或基因突变等问题,将其应用于临床更需要相关学者专家不断的实践和探索.     

组织工程技术及生物材料修复运动性关节软骨损伤

目的：总结组织工程技术及生物材料在防治运动性关节软骨损伤中的应用特点。方法：以＂关节软骨,组织工程技术,生物材料＂为中文关键词,以＂tissue enginneering,articular cartilage,scaffold material＂为英文关键词,采用计算机检索Pubmed数据库（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed）及维普数据库（http：//www.cqvip.com/）1993-01/2010-10的相关文章,排除重复研究或Meta分析类文章。以23篇文献为主,重点对修复运动性关节软骨损伤种子细胞、支架材料、细胞因子及其性能进行讨论。结果：计算机初检得到104篇文献,根据纳入排除标准,对组织工程软骨的种子细胞、生物支架材料以及用于组织工程中的细胞因子进行总结与分析。种子细胞是制约组织工程软骨进一步临床应用的首要因素,目前常采用的种子细胞有软骨细胞、骨髓基质干细胞和胚胎干细胞等;生物支架材料包括天然材料和人工合成可降解聚合物等;用于软骨组织工程的生长因子主要包括转化生长因子、骨形成蛋白、成纤维细胞生长因子、胰岛素样生长因子等。结论：迄今为止,无论是工程软骨的种子细胞、支架材料、培养环境等还没有任何一种材料被认为最理想,寻求一种具有良好性能的组织工程化关节软骨是未来研究的重点。但目前很多研究仍处于实验阶段,还有一些问题有待于解决,特别是组织工程细胞支架材料植入体内后,材料的降解与细胞功能发挥是否同步,会不会产生遗传物质改变、基因表达或基因突变等问题,将其应用于临床更需要相关学者专家不断的实践和探索。     

关节软骨修复与相关细胞因子的作用

背景：关节软骨损伤后几乎不能完全修复,在生理负荷下容易发生退行性改变,最终发展成骨性关节炎。利用细胞生长因子构建组织工程化软骨,修复重建受损关节软骨,为骨关节软骨疾病的治疗开辟了新的途径。目的：全面了解细胞凶子特性与正常关节软骨相似的组织工程软骨的构建,明确目前细胞因子促进软骨分化修复的研究进展。方法：电子检索中Ⅲ生物医学文献数据库和计算机Medline数据库1994／2009收录的关节软骨修复与相关细胞因子相关综述和论文报告,并分析其研究进展。结果与结论：共纳入软骨细胞因子相关文献29篇。关节软骨损伤后的修复非常有限,其对创伤、炎症的反应是由软骨细胞、滑膜组织分泌或关节液中含有的细胞因子所介导的。软骨细胞基质中的生长因子,通过不同的细胞信号通路使基因表达启动或关闭,在软骨生长和分化中发挥重要作用,同时软骨细胞周围环境因素也影响调控诱导分化的结果。     

组织工程软骨与柚皮苷联合修复兔膝关节软骨缺损的组织学证实

背景：目前临床上虽有多种方法用于治疗软骨缺损,但没有从根本上解决关节软骨缺损修复问题。目的：通过组织学研究进一步评价柚皮苷结合组织工程软骨修复兔关节软骨缺损的效果。方法：取兔骨髓间充质干细胞体外增殖后,复合于改建后的脱细胞真皮基质载体上,制成组织工程软骨,植入到兔膝关节软骨缺损,并以柚皮苷汤灌胃,于4,8周后分别对修复组织进行苏木精-伊红、Masson三色染色、甲苯胺蓝染色、Ⅱ型胶原染色、Ⅹ型胶原染色等组织学检查。结果与结论：术后8周,柚皮苷结合干细胞复合体组缺损处修复组织变成乳白色,半透明光滑组织,缺损修复组织与周围正常软骨已基本难区分,表面光滑。组织学检查发现修复缺损处基本为新生软骨填充。结果证实,柚皮苷结合组织工程软骨能提高家兔膝关节软骨缺损的修复质量。     

组织工程修复关节软骨缺损的力学状态研究

背景：力学状态对软骨的正常生理有重要影响,若应力集中过大将造成人工软骨退变和原宿主软骨退化,影响治疗效果。目前的各种力学手段很难实现活体软骨力学状态测量,而有限元动态分析能有效地模拟修补后软骨的受力情况。目的：通过有限元仿真研究组织工程修复膝关节软骨缺损后人工软骨和宿主软骨的力学状态。方法：以人体膝关节软骨受滚压部分为研究对象,建立滚动运动下关节软骨的有限元模型。根据行走过程中股骨与胫骨间的滚压边界条件,对软骨在取不同弹性模量、不同压缩量、不同载荷速度及不同缺损大小的情况进行了滚压受力分析。结果与结论：在滚压载荷下,植入人工软骨弹性模量和软骨压缩量的不同都使人工软骨和宿主软骨受到的Mises应力值变化,二者对修复缺损处软骨Mises应力分布的影响比较明显,是临床治疗软骨缺损和术后康复阶段值得注意的因素。模拟中使用的载荷速度和缺损大小对软骨应力值的影响不明显。当人工软骨弹性模量取某个值时,人工软骨和宿主软骨的Mises应力差别可以达到很小值,二者趋于吻合。应力差别还和个体宿主软骨的力学性能有关,据此,应针对不同病例选择最佳弹性模量的人工软骨植入。     

组织工程修复关节软骨缺损的力学状态研究

背景:力学状态对软骨的正常生理有重要影响,若应力集中过大将造成人工软骨退变和原宿主软骨退化,影响治疗效果.目前的各种力学手段很难实现活体软骨力学状态测量,而有限元动态分析能有效地模拟修补后软骨的受力情况.目的:通过有限元仿真研究组织工程修复膝关节软骨缺损后人工软骨和宿主软骨的力学状态.方法:以人体膝关节软骨受滚压部分为研究对象,建立滚动运动下关节软骨的有限元模型.根据行走过程中股骨与胫骨间的滚压边界条件,对软骨在取不同弹性模量、不同压缩量、不同载荷速度及不同缺损大小的情况进行了滚压受力分析.结果与结论:在滚压载荷下,植入人工软骨弹性模量和软骨压缩量的不同都使人工软骨和宿主软骨受到的Mises应力值变化,二者对修复缺损处软骨Mises应力分布的影响比较明显,是临床治疗软骨缺损和术后康复阶段值得注意的因素.模拟中使用的载荷速度和缺损大小对软骨应力值的影响不明显.当人工软骨弹性模量取某个值时,人工软骨和宿主软骨的Mises应力差别可以达到很小值,二者趋于吻合.应力差别还和个体宿主软骨的力学性能有关,据此,应针对不同病例选择最佳弹性模量的人工软骨植入.     

点种法移植软骨细胞修复关节软骨缺损

背景：生物性的重建虽能达到修复缺损,重建关节面的目的,但功能上难以与正常软骨一致。应用可降解的聚合物把移植的软骨细胞包埋起来进行移植,可能获得真正意义上的透明软骨。目的：观察以同种异体兔软骨细胞胶原包埋后,点种法移植软骨细胞修复关节软骨缺损的效果。方法：新西兰纯种兔制备膝关节全层软骨缺损后分为3组：分别进行胶原包埋软骨细胞点种法移植、单纯软骨细胞点种法移植和仅在大面积软骨缺损的软骨下钻孔。结果与结论：术后2,4,12,24周观察组织学动态变化,发现胶原包埋软骨细胞点种法移植组能获得透明软骨修复,而软骨细胞点种法组和单纯软骨下骨钻孔组缺损区仅为纤维组织填充,并且胶原包埋软骨细胞点种法移植组兔各期平均组织学和组织化学得分均高于其他两组（P〈0.01）。说明胶原包埋点种法软骨细胞移植能获得透明软骨修复,尤其适用于大面积软骨缺损。     

点种法移植软骨细胞修复关节软骨缺损

背景:生物性的重建虽能达到修复缺损,重建关节面的目的,但功能上难以与正常软骨一致。应用可降解的聚合物把移植的软骨细胞包埋起来进行移植,可能获得真正意义上的透明软骨。目的:观察以同种异体兔软骨细胞胶原包埋后,点种法移植软骨细胞修复关节软骨缺损的效果。方法:新西兰纯种兔制备膝关节全层软骨缺损后分为3组:分别进行胶原包埋软骨细胞点种法移植、单纯软骨细胞点种法移植和仅在大面积软骨缺损的软骨下钻孔。结果与结论:术后2,4,12,24周观察组织学动态变化,发现胶原包埋软骨细胞点种法移植组能获得透明软骨修复,而软骨细胞点种法组和单纯软骨下骨钻孔组缺损区仅为纤维组织填充,并且胶原包埋软骨细胞点种法移植组兔各期平均组织学和组织化学得分均高于其他两组(P<0.01)。说明胶原包埋点种法软骨细胞移植能获得透明软骨修复,尤其适用于大面积软骨缺损。     

丹参关节腔注射与针刺修复膝关节全层软骨缺损

背景：研究表明软骨下钻孔可有效修复关节软骨缺损,应用针药结合能有效控制软骨损伤出现的症状。推测针药结合可与软骨下钻孔在修复软骨缺损中产生协同作用。目的：观察针药结合联合软骨下钻孔对兔膝关节全层软骨缺损的修复效果。方法：于50只新西兰兔双侧股骨髁关节面造成6mm×8mm全层软骨缺损,随机分为5组。模型组造模后不作任何处理;钻孔组只做钻孔处理;丹参组钻孔后1周向膝关节腔注射丹参注射液0.3mL,1次/周,共5周;针刺组钻孔后1周针刺兔双侧足三里穴,1次/d,30min/次,6次为1个疗程,共治疗5个疗程;针药组钻孔后1周同时行丹参关节腔注射与针刺治疗,方法和疗程同上。结果与结论：组织学及透射电镜检查均显示,模型组主要为纤维组织,其余4组缺损修复组织均为类透明软骨、幼稚软骨和纤维软骨,且以针药组修复组织的数量和质量最佳。与模型组比较,其余4组的致密修复组织覆盖缺损的面积明显增大（P〈0.01）,以针药组的疗效最优,丹参组、针刺组次之。结果提示丹参关节腔注射、电针足三里和针药结合均可促进软骨下钻孔修复关节软骨缺损,且针药结合优于单纯的丹参关节腔注射及电针足三里治疗。     

软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损

背景：关节软骨缺损在临床上十分常见,随着分子生物学和组织工程学等学科的不断发展,为关节软骨缺损的修复提供了大量新的方法和思路,利用软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损成为目前骨科领域研究的热点。目的：总结并讨论目前软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损的研究现状,综述应用软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损的研究进展。方法：由第一作者应用计算机检索中国期刊全文数据库（CNKI：2000/2010）和Medline（1990/2010）数据库中的相关文章,检索词分别为＂关节软骨缺损,软骨组织工程＂和＂articular cartilage defects（ACD）,cartilage tissue engineering＂,语言分别设定为中文和英文。共检索得文章786篇,从中选取相关文章44篇,从软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损过程中的种子细胞、支架材料和生物因子3个具体方面的研究进展进行归纳及总结。结果与结论：支架、种子细胞和可调控细胞生长、增殖及分化的生物因子是软骨组织工程的3大要素。软骨组织工程方法主要包括利用体外培养、扩增后的种子细胞,将其种植于支架材料中,在相关调节因素的作用下形成组织工程化软骨,此方法已成为目前治疗关节软骨缺损的重要方法之一,并取得不错的疗效,但迄今为止尚未出现一种法被广泛认可的治疗方案。利用不同新型复合支架材料如修复治疗关节软骨缺损将成为今后研究的主要方向。     

三种生物材料修复兔关节软骨缺损的性能对比

背景:聚乙烯醇水凝胶目前普遍被认为是一种在临床上非常有前途的关节软骨替代材料.聚酰胺66是一种具有高强度、高韧性和良好稳定性的聚合物,在工程和医学领域已获得广泛应用.聚氨酯具有良好的组织相容性和血液相容性,在合成材料中,聚氨酯在软骨修复方面表现出其独特的优势.目的:比较多孔网状聚乙烯醇,聚氨酯,聚酰胺66生物材料修复兔关节软骨缺损的效果,探索性能更加优异的软骨支架材料.方法:在36只兔髌股关节面上制造软骨缺损模型后按随机数字表法分为4组,每组9只.聚乙烯醇植入组、聚氨酯植入组、聚酰胺66植入组分别在软骨缺损处相应植入生物材料,对照组不做任何处理.植入4,8,12周后观察兔行为形态及膝关节局部组织形态学变化,对植入后12周修复组织进行组织学评分.结果与结论:生物材料植入后兔大体形态观察伤口无感染,关节活动度好.植入后12周,植入组材料与周边组织融为一体,周边软骨未见明显退行性变:对照组整个观察期内,修复区表面不平整,与周围软骨分界清楚,有纤维状物覆盖.组织学评分显示聚乙烯醇植入组与聚氨酯植入组差异无显著性意义(P>0.05),优于聚酰胺66植入组及对照组(P<0.05).提示多孔聚乙烯醇,聚氨酯生物材料具有良好的组织相容性及替代关节软骨的功能.     

软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损

背景:关节软骨缺损在临床上十分常见,随着分子生物学和组织工程学等学科的不断发展,为关节软骨缺损的修复提供了大量新的方法和思路,利用软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损成为目前骨科领域研究的热点。目的:总结并讨论目前软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损的研究现状,综述应用软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损的研究进展。方法:由第一作者应用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI:2000/2010)和Medline(1990/2010)数据库中的相关文章,检索词分别为"关节软骨缺损,软骨组织工程"和"articular cartilage defects(ACD),cartilage tissue engineering",语言分别设定为中文和英文。共检索得文章786篇,从中选取相关文章44篇,从软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损过程中的种子细胞、支架材料和生物因子3个具体方面的研究进展进行归纳及总结。结果与结论:支架、种子细胞和可调控细胞生长、增殖及分化的生物因子是软骨组织工程的3大要素。软骨组织工程方法主要包括利用体外培养、扩增后的种子细胞,将其种植于支架材料中,在相关调节因素的作用下形成组织工程化软骨,此方法已成为目前治疗关节软骨缺损的重要方法之一,并取得不错的疗效,但迄今为止尚未出现一种法被广泛认可的治疗方案。利用不同新型复合支架材料如修复治疗关节软骨缺损将成为今后研究的主要方向。