组织工程化肌腱在肌腱修复过程中的作用

目的：综述肌腱组织工程在肌腱修复过程中的应用进展。方法：应用计算机检索1993-01/2009-10PubMed数据库及维普数据库有关肌腱组织工程研究进展、肌腱支架材料生物力学分析、生物材料在肌腱组织工程中应用及组织工程技术在修复肌腱缺损临床应用方面的相关文献,英文检索词为＂tendontransplantation,tissue engineering,biologicalmaterial,cellstent＂,中文检索词为＂肌腱移植,组织工程,生物材料,细胞支架＂。检索文献量总计132篇。结果：目前组织工程化肌腱的研究已经取得了显著的成果,但要真正应用于临床,大批量生产,仍存在一些问题。诸如最适的种子细胞来源、理想的支架材料、最佳的培养条件以及植入体内的检测方法等,在组织工程真正成为一种治疗肌腱缺损和功能重建的选择之前,这些问题都是有待进一步研究和解决的。结论：要真正实现体外预制有生命的种植体完全替代人体组织、器官功能,尚面临着许多挑战。     

组织工程化肌腱修复生物材料

自从 1987年美国国家科学基金会正式提出和确定“组织工程”以来 ,其在迄今的十余年里发展迅速。无论是修复皮肤、骨、软骨、肌腱、韧带 ,还是重建周围神经、血管等 ,均受到广泛关注[1] 。组织工程是指利用生命科学与工程科学原理构建人工合成的生物替代物 ,以促进细胞和组织生长 ,从而使受损组织或器官的功能得以恢复的一门学科[2 ] 。作为一种新兴生物医学技术 ,组织工程的主要目的是促进组织重建 ,并使其恢复到损伤前组织具有的生物学功能[3 ] 。组织工程的基本方法是在体外将种子细胞种植于生物相容性良好并可被降解吸收的三维多孔支架…     

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。     

组织工程化肌腱的构建与运动性肌腱损伤

目的:总结评价构建组织工程化肌腱生物支架材料的性能及作用,以寻找合理的肌腱替代物.方法:以"组织工程;肌腱修复;生物材料支架;运动性肌腱损伤"为中文关键词,"tissue engineering,tendon repairing,biological material scaffold,sport injury of terndon"为英文关键词,采用计算机检索1994-01/2009-12相关文章.纳入与有关运动性肌腱损伤与组织工程肌腱相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以16篇文献为主,重点对一下5个问题进行了讨论:①肌腱的组织学特征?②肌腱移植材料种类及组织工程肌腱种子细胞的来源?③如何解决同种异体肌腱细胞的免疫学反应?④如何制备与筛选特殊力学强度的支架材料?⑤伦理学问题.结果:与传统肌腱修复比较,组织工程化肌腱具有许多优点:解决了供体肌腱来源问题;组织工程化肌腱具有活力和功能,植入后可与受体肌腱愈合,永久性替换缺损肌腱;可根据缺损肌腱任意塑型,在重建功能的同时达到形态修复的目的.但是构建组织工程化肌腱,还有许多问题有待研究和解决.如何提高支架材料应用性,研制具有与正常人体肌腱组织相接近的力学性能的支架材料是其中的关键性问题.结论:模拟体内环境,解决组织工程肌腱构建的牛物材料、种子细胞,以及在体外成功构建肌腱组织是未来组织工程肌腱构建过程中的研究的重点.     

组织工程化肌腱研究的相关问题

1 组织工程化肌腱种子细胞的主要来源及存在的问题? 答:目前用于组织工程化肌腱构建的种子细胞主要有以下几种: 肌腱细胞:肌腱细胞是肌腱组织的基本功能单位,最方便作为种子细胞,但它是分化成熟的功能细胞,体外培养时,增殖缓慢,且几代后往往丧失增殖能力,同时也存在供体限制.永生化肌腱细胞珠虽然保留了肌腱细胞的功能特性又能进行长期大量扩增,但作为组织工程化肌腱种子细胞必须排除或控制其致瘤性,需要谨慎对待.     

组织工程化肌腱修复运动训练致肌腱组织缺损:细胞材料及其过程中的相关研究

背景:传统的肌腱修复方法主要采用自体肌腱移植和自体肌腱转移方法修复,但这两种方法因供区有限及新增的创伤制约,发展受到很大限制.目的:总结肌腱组织缺损修复中的种子细胞、支架及生物反应器中的生物力学刺激相关研究,为训练、竞赛中肌腱损伤的防治提供理论依据.方法:以运动训练,肌腱组织,修复为检索词,检索维普数据库2004-01/2009-10相关研究.纳入与运动训练所造成的肌腱组织损伤的研究;排除重复研究或Meta分析类文章.结果与结论:目前组织工程化肌腱的研究已经取得了显著的成果,但要真正应用于临床,大批量生产,仍存在一些问题.种子细胞的来源不能仅限于自体肌腱细胞,对皮肤成纤维细胞及肌腱细胞进行比较,通过基因芯片等方法,了解二者的区别,对成纤维细胞进行基因改造,以此解决组织工程肌腱的种子细胞来源问题.肌腱再生过程中正常的力学刺激对新生肌腱的塑形至关重要,这种刺激才可能诱导新生胶原纤维并取向排列.进而提高新生肌腱的力学强度,保证早期功能锻炼的实施,有效减少肌腱黏连.使肌腱的修复过程步入一个良性循环寻找理想的支架.所以,教练员、运动员在运动训练、竞赛中,应该遵守训练学原则,进行科学训练,尽量避免肌腱组织缺损.尽管肌腱组织工程发展得很好,但它还会给身心一些不良影响.     

肌腱组织工程中三维支架材料性能及其力学特性

目的:总结近年组织工程肌腱支架材料及组织工程技术修复肌腱缺损的研究进展.方法:以"组织工程,肌腱支架材料,力学特性,肌腱移植"为中文关键词, "Tissue Engineering,tendon,Scaffold"为英文关键词,采用计算机检索1993 01/2009-10相关文章.纳入与组织工程肌腱力学性能及组织工程化肌腱的实验研究与临床应用相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以24篇文献为主,重点对一下4个问题进行了讨论:①肌腱组织工程的研究进展.②组织工程肌腱支架材料的生物力学分析.③生物材料在肌腱组织工程中的应用.④组织工程技术在修复肌腱缺损的临床应用.结果:目前,肌腱组织工程研究的支架材料主要有天然高分子材料和合成高分子材料两大类.肌腱支架材料的制备和选择思路主要有两条:一是利用人工合成材料制造具有优异性能及结构的仿生材料;另一条是利用天然细胞外基质材料经处理后制备成天然衍生支架材料,利用生物组织原有生物结构特性构建组织工程化肌腱.组织工程化肌腱的构建必须模拟体内三维物理环境,采用微机控制步进电机对肌腱细胞-基质复合三维支架施以动态应变力,明显提高了肌腱细胞的增殖速率和胶原分泌量,且可牵引肌腱细胞沿应力方向延展.结论:目前,实验提供的物理刺激也相对单一,模拟体内三维物理环境构建人工肌腱的技术和设备需要进一步研究和完善.要真正实现体外预制有生命的种植体完全替代体组织和器官功能,还有许多问题有待进一步的研究和解决.     

不同支架材料构建组织工程化肌腱在运动性损伤的应用

目的:评价不同支架材料构建组织工程化肌腱的组织相容性存在问题和应用前景.方法:以"支架材料,组织工程,肌腱,组织相容性"为中文关键词:以"support material:tissue engineering muscle tendon,tissue consistence"为英文关键词,采用计算机检索1994-01/2010-03相关文章.纳入与有关生物材料与组织工程肌腱相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以32篇文献为主重点进行了讨论不同支架材料构建组织工程化肌腱的组织相容性存在问题和应用前景.结果:体外构建组织工程肌健时肌健细胞合成胶原能力最强,在现有条件下是体外构建组织工程肌腱的最佳种子细胞.而在材料方面,壳聚糖/聚乳酸羟基乙酸乳化膜是一种较理想的组织工程肌腱材料.应用组织工程技术在体外可以构建肌腱组织,施加周期性的应力可能更有利于肌腱组织的形成.结论:目前对于肌腱的组织工程研究主要集中在两方面,一是肌腱细胞的来源,二是生物支架材料的研究.目前的研究方向是以多种材料结合,并采用多种编织方法,使支架材料在具有良好生物相容性的同时,还能控制其降解速度,在支架降解的同时肌腱细胞增殖分化,并逐渐具有预想的生物力学性能,最终形成肌腱组织.     

组织工程肌腱材料修复肌腱损伤

目的:总结和分析组织工程肌腱研究进展,在此基础上进一步分析组织工程肌腱作为替代物对于肌腱损伤修复的可能性,以及对未来发展进行展望.方法:以"组织工程,种子细胞,肌腱,损伤修复,支架材料"为中文关键词,以"tissue engineering,seed cells,tendon,damage repair,scaffold"为英文关键词,应用计算机检索 1994-01/2009-12 Pubmed 数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及维普数据库(http://www.cqvip.com/)有关运动性肌腱损伤与组织工程肌腱的文献,排除重复研究或Meta分析类文章.共纳入25篇文献,重点对以下4个问题进行讨论:①运动性肌腱工程生物力学研究进展.②肌腱组织工程种子细胞的分类与筛选.③肌腱组织工程支架材料应具备的特点.④组织工程肌腱面临的问题与研究方向.结果:目前,在肌腱组织工程中研究的种子细胞有肌腱细胞、皮肤成纤维细胞和骨髓基质干细胞.标准种子细胞的难以确立一直制约着组织工程的发展,如何获得大规模、再生性的种子细胞是当前组织工程化肌腱研究面临的最为关键的问题.组织工程化人工肌腱修复缺损肌腱,与其他传统方法相比,主要具有以下优点:①所形成的肌腱组织有活力和功能,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.②以相对少量的肌腱细胞经体外培养扩增后,修复严重的肌腱缺损.⑨按缺损肌腱形态任意塑形,达到形态修复. 结论:组织工程肌腱要真正应用于临床,关键是如何模拟体内环境,在体外成功构建肌腱组织,因而在体外模拟体内环境进行组织工程的构建是未来的研究方向.     

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.     

应用组织工程化肌腱修复兔跟腱缺损

目的:由于肌腱来源受限及人工代用品力学性能差等缺点限制了临床肌腱损伤的修复,为此探索组织工程化肌腱修复兔跟腱缺损的可行性,以期为肌腱修复提供实验依据。方法:实验于2000-08/2001-12在第一军医大学中心实验室完成。30只新西兰白兔分为2组:人发角蛋白(HHK)组:用HHK材料修复兔跟腱缺损;组织工程化肌腱组:骨髓间充质干细胞(MSCs)与HHK在模拟微重力条件下形成细胞-材料复合体,修复兔跟腱缺损。采用组织学和免疫组织化学方法观察术后3,6和12周损伤肌腱的修复情况。利用分子生物学手段检测新生肌腱Ⅰ型胶原mRNA表达。结果:扫描电镜下可见MSCs-HHK组织工程化肌腱上有大量梭形的MSCs贴附生长,细胞平行排列,细胞间有突起相连。与HHK组相比,组织工程化肌腱组新生肌腱组织Ⅰ型胶原mRNA呈较高表达,腱细胞增生活跃,胶原纤维更为成熟。结论:在模拟微重力条件下以MSCs为种子细胞,HHK为支架材料构建的组织工程化肌腱能够有效地修复兔跟腱缺损。     

玻璃化冷冻保存组织工程肌腱植入大鼠体内的组织学变化

背景：应用玻璃化冷冻方法保存组织工程肌腱具有可行性和应用前景,有待进一步研究。目的：探讨应用玻璃化冷冻保存组织工程肌腱体内植入对大鼠跟腱缺损修复的影响。方法：选用成年SD大鼠64只,于大鼠跟腱中段制备5mm肌腱缺损模型,随机摸球法均分为2组,分别植入玻璃化冷冻保存组织工程肌腱和新鲜非冷冻保存组织工程肌腱。植入后2,4,6,8周,观察植入肌腱材料及周围组织的大体形态和组织学变化。结果与结论：两组肌腱材料体内植入后的大体形态和组织学反应无明显差异。植入后2,4周,植入的肌腱材料发生降解,材料中间及周围有大量炎性细胞浸润和纤维结缔组织增生。植入后6,8周,大量新生胶原纤维组织长入并替代降解的植入材料,形态和排列方式趋近于正常肌腱组织,大鼠跟腱缺损基本修复。结果表明玻璃化冷冻保存组织工程肌腱体内植入可修复大鼠跟腱缺损。     

不同支架材料构建组织工程肌腱的性能评价

目的:总结修复肌腱损伤的主要组织工程支架材料及研究进展.方法:由第一作者采用电子检索的方式,在CNKI数据库中检索1902-01/2010-10有关生物材料应用于组织工程肌腱支架的研究文章,关键词为"重建肌腱,生物材料,人工肌腱,组织工程,支架材料".排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入18篇文献进行评价.结果:来源于自然界的天然生物材料主要有蚕丝、小肠黏膜下层、胶原、衍生肌腱支架材料等,保留了组织正常的三维网架结构,组织相容性好,但力学性能较差、降解速度快.人工合成高分子材料主要为聚乳酸和聚羟基乙酸、聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物、聚磷酸钙纤维等,但存在亲水性低、细胞黏附性能差的不足.结论:天然及合成高分子材料作为组织工程支架材料都有各自的优缺点,绝大多数还处于研究阶段,尚未应用于临床,因此改进支架材料的性能是目前研究的主要方向之一.     

不同支架材料构建组织工程肌腱的性能评价

目的：总结修复肌腱损伤的主要组织工程支架材料及研究进展。方法：由第一作者采用电子检索的方式,在CNKI数据库中检索1902-01/2010-10有关生物材料应用于组织工程肌腱支架的研究文章,关键词为＂重建肌腱,生物材料,人工肌腱,组织工程,支架材料＂。排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入18篇文献进行评价。结果：来源于自然界的天然生物材料主要有蚕丝、小肠黏膜下层、胶原、衍生肌腱支架材料等,保留了组织正常的三维网架结构,组织相容性好,但力学性能较差、降解速度快。人工合成高分子材料主要为聚乳酸和聚羟基乙酸、聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物、聚磷酸钙纤维等,但存在亲水性低、细胞黏附性能差的不足。结论：天然及合成高分子材料作为组织工程支架材料都有各自的优缺点,绝大多数还处于研究阶段,尚未应用于临床,因此改进支架材料的性能是目前研究的主要方向之一。     

An experimental study on tissue engineered tendon with human tenocytes

AIM:To investigate the technique of tissue engineered tendon with human tenocytes.METHODS:Human tenocytes in vitro,then the tenocytes were mixed with Polyglycolic Acid (PGA)to form cell-polymer constructs and cul-tured in vitro.After one week,the constructs were surgicallly implanted sub-cutaneously into athymic mice.Specimens were harvested at 6 weeks for gross,histologic examinations and immuno-histological analysis .RESULTS:The engineered tendon resembled natural tendon grossly in both color and tex-ture.Histologically,most tenocytes and collagen bundles were aligned along the longitudinal axis of engineered tendon.CONCLUSION:Human tenocytes be used as seed cell,engineered tendon can be generated in the nude mice by means of tissue engineering technique.     

人组织工程化肌腱构建的实验研究

INTRODUCTIONInjuryoftendonisacommondifficultprobleminclinicandthemostknottyproblemisthelargedefectoftendoncomplicated．Inclinictransplantationoftendon，artificialsuccedaneumwereadoptedtore－pairtendondefect，butlimitedsourceofauto－tendon，rejectreactiontoartificialsuccedaneum，badmechanics，etallimiteddevelopoftendonsurgery[１]．Fromthelateeighties，rapiddevelopoftissueengineeringbroughtupanewmethodforrepairoftendondefect[２－４]．Inthisex－periment，absorptivepolyglycolicacidisusedasnet…     

可吸收生物材料聚羟基乙酸与滑膜细胞共同构建组织工程化腱鞘

目的:目前对于腱鞘的修复主要运用网腱膜、自体静脉和生物膜等腱鞘的替代品,其缺点是无生物学功能,不能达到真正意义上的结构与功能的重建。实验采用可吸收生物材料聚羟基乙酸与滑膜细胞共同构建组织工程化腱鞘,验证其可行性。方法:实验于2005-09/2007-03在上海市第九人民医院组织工程实验室完成。取Leghorn鸡滑膜腱鞘,体外消化培养获得滑膜细胞并大量扩增后,取第2代滑膜细胞与聚羟基乙酸生物材料复合,形成大小1.5cm×1.0cm,厚1.0mm左右的细胞生物学支架,体外培养6d后,将支架包绕在硅胶管上回植到裸鼠皮下及将支架直接回植于鸡爪原位腱鞘缺损处,以未接种细胞的单纯聚羟基乙酸包绕硅胶管为对照组,体内培养3,6周后取材观察。整个实验过程中对滑膜细胞及两种情况下构建形成的组织工程化腱鞘进行形态学和组织学观察。结果:①所获得的滑膜细胞分为A、B型滑膜细胞,A型滑膜细胞形态呈巨噬细胞样,B型滑膜细胞形态呈成纤维样,且随着滑膜细胞的扩增,A型滑膜细胞比例逐渐减少,到第2代时,基本全部为B型细胞。②在裸鼠皮下构建的组织工程化腱鞘第3周、第6周时有新生组织产生,且具有弹性,失去支撑后仍可保持形状,而单纯聚羟基乙酸对照组在第3周时只有少量新生组织,到第6周时新生组织消失。③在Leghorn鸡原位处构建的组织工程化腱鞘第3周时内壁光滑,与肌腱无粘连,第6周时形成与正常腱鞘相似鞘膜。结论:应用组织工程技术可以构建与正常组织相似的组织工程腱鞘。