骨组织工程支架材料的研究进展及临床应用

背景:骨组织工程研究的中心环节是研制能够作为细胞移植与引导新骨生长的支架材料,以作为细胞外基质的替代物.目的:总结骨组织工程支架材料的研究进展,并展望其发展趋势.方法:由第一作者检索1995-01-12/2011-01 PubMed数据、中国知网数据库及维普数据库有关人工合成材料及天然支架材料相关文献.英文检索词为"bone tissue engineering,scaffold material,DBM,chitosan,HA,β-TCP";中文检索词为:"骨组织工程,支架材料,细胞外基质,脱钙骨基质,壳聚糖,羟基磷灰石,β-磷酸三钙".根据纳入标准排除重复性研究,保留30篇文献进行归纳总结.结果及结论:支架材料是构建组织工程骨的主体,行使细胞外基质的功能,包括为组织细胞的修复活动提供适宜的微环境,抵挡来自周围组织的压力,用于承重部位暂时行使部分功能等.目前人工合成材料和天然材料各有优缺点,人工合成材料现存问题主要在于材料的细胞黏附率低,难以完全降解,致畸性和致癌性有待明确;天然材料则需要更好地解决材料的抗原性和机械性能的关系,降解速度的调控问题.充分了解现有材料的特点为寻找新方法及新材料提供理论依据.     

骨组织工程支架材料的研究进展及临床应用

背景：骨组织工程研究的中心环节是研制能够作为细胞移植与引导新骨生长的支架材料,以作为细胞外基质的替代物。目的：总结骨组织工程支架材料的研究进展,并展望其发展趋势。方法：由第一作者检索1995-01-12/2011-01PubMed数据、中国知网数据库及维普数据库有关人工合成材料及天然支架材料相关文献。英文检索词为＂bone tissue engineering,scaffold material,DBM,chitosan,HA,β-TCP＂;中文检索词为：＂骨组织工程,支架材料,细胞外基质,脱钙骨基质,壳聚糖,羟基磷灰石,β-磷酸三钙＂。根据纳入标准排除重复性研究,保留30篇文献进行归纳总结。结果及结论：支架材料是构建组织工程骨的主体,行使细胞外基质的功能,包括为组织细胞的修复活动提供适宜的微环境,抵挡来自周围组织的压力,用于承重部位暂时行使部分功能等。目前人工合成材料和天然材料各有优缺点,人工合成材料现存问题主要在于材料的细胞黏附率低,难以完全降解,致畸性和致癌性有待明确;天然材料则需要更好地解决材料的抗原性和机械性能的关系,降解速度的调控问题。充分了解现有材料的特点为寻找新方法及新材料提供理论依据。     

骨组织工程中的细胞外基质材料及其种子细胞

背景:目前,骨组织工程在骨再造及骨缺损修复领域方面发展迅速,其中细胞外基质材料和种子细胞的选择应用是决定骨组织工程成功的前提和基础.目的:对骨组织工程中的细胞外基质材料和种子细胞的研究现状进行综述,并分析了这些细胞外基质材料和种子细胞的优缺点及今后尚待解决的问题和发展趋势.方法:应用计算机检索Pubmed数据库和CNKI数据库中1994-01/2009-12关于骨组织工程的文章,在标题中和摘要中以"骨组织工程,种子细胞,细胞外基质材料"或"bone tissue engineering,seeded cell,extral cellular matrix materials"为检索词进行检索.选择文章内容与骨组织工程中的种子细胞和细胞外基质材料有关者,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246篇文献,根据纳入标准选择相关的30篇文献进行综述.结果与结论:细胞外基质材料尚不够完善,还存在这样或那样的缺陷.如基质材料的降解率与成骨速度不协调;基质材料在体内所引发的免疫反应等;种子细胞的来源及培养体系尚未完全确定;种子细胞与细胞外基质材料的相互作用关系,尤其是如何增加种子细胞在基质材料表面的生物活性及分化方向方面,仍需进一步深入研究.     

骨组织工程支架材料的生物学特性及临床应用

学术背景:骨组织工程用支架材料是骨组织工程研究的主要内容之一,筛选和制备出一种理想的支架材料对于组织工程学发展和应用于临床至关重要。目的:介绍目前研究中出现的各种不同材料的生物学特性和临床应用,展望骨组织工程支架材料的发展方向。检索策略:应用计算机检索NCBI Pubmed数据库1997-01/2007-01关于骨组织工程中支架材料的文章,检索题词包括"bone,tissue engineering,scaffold,bone defect",限定语言种类为"English";同时检索中国期刊全文数据库1997-01/2007-01中文期刊相关文章,检索词为"骨,组织工程,支架材料,骨缺损"。纳入标准:内容与骨组织工程支架材料的结构、生物学特性及临床应用有关,论文具有原创性,观点明确,论据可靠。排除标准:设计不合理的文章及观点模糊的综述。文献评价:初检得到325篇文献,阅读标题和摘要进行初筛,排除238篇,保留87篇,进一步查找全文,保留30篇完全符合纳入标准的文献进行综述。资料综合:目前尚未能制备出一种理想的支架材料。临床上研究较多的有以下几种:①天然有机高分子材料:包括胶原、脱钙骨基质、生物衍生骨支架材料等。②人工合成有机高分子材料:以聚乳酸、聚羟基乙酸及其共聚物PLGA应用最为广泛。③无机材料:应用较为广泛的为羟基磷灰石、磷酸三钙和珊瑚等。④复合材料。⑤添加基因的支架材料。结论:骨组织工程的支架材料应具有支持结构、组织相容和引导成骨的作用。目前骨组织工程的支架材料种类很多、来源不同、性能各异。     

羊膜与羊膜细胞外基质在组织工程中的应用

目的:从羊膜和羊膜细胞外基质结构特征、两者在组织工程中作为细胞支撑物负载细胞在实验研究、临床应用及羊膜上皮细胞可能是组织工程技术一种新的细胞来源等方面对该领域的研究现状进行综述,并分析了目前存在的问题及未来应用前景。资料来源:应用计算机检索Medline 2000-01/2007-03相关羊膜与羊膜细胞外基质在组织工程中应用方面的文献,检索词"amniotic membrane,tissue engineering",限定文献语言种类为English;同时检索中国期刊全文数据库、万方数据库2000-01/2007-03相关文献,检索词"羊膜,组织工程",限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选取符合研究要求的有关文章找全文。纳入标准:①有关羊膜与羊膜细胞外基质结构特征的研究。②羊膜与羊膜细胞外基质作为组织工程支架材料的研究性论文。③有关羊膜细胞作为组织工程种子细胞的研究。排除标准:相关度不大的文章,重复性的文章。资料提炼:共检索到90篇关于羊膜与羊膜细胞外基质在组织工程中应用的文献,最终纳入30篇符合标准的文献。资料综合:①羊膜与羊膜细胞外基质结构特征:正常人羊膜组织结构分为上皮细胞层、基底膜、致密层、纤维细胞层及海绵层。上皮细胞层含有羊膜上皮细胞和由羊膜上皮细胞分泌的多种生长因子。羊膜细胞外基质:新鲜制备的羊膜细胞外基质与中、长期保存羊膜细胞外基质致密层结构均相似。②羊膜与羊膜细胞外基质作为组织工程支架材料的应用:羊膜与羊膜细胞外基质可以作为构建周围神经组织工程、皮肤组织工程、角膜组织工程、肌腱组织工程及骨组织工程的修复材料。③羊膜细胞作为组织工程种子细胞的应用:羊膜细胞成分有羊膜上皮细胞,成纤维细胞及未分化的间充质细胞。④分析了羊膜与羊膜细胞外基质在组织工程中应用目前存在的问题及未来应用前景。结论:人羊膜与羊膜细胞外基质作为一种生物材料,其取材、保存和使用需遵循严格的医学标准,但目前尚无统一检测标准。随着生物学技术和其他相关技术的发展,羊膜与羊膜细胞外基质在组织工程中的应用潜能必将得到不断的展现。     

骨髓基质干细胞治疗骨不连的新进展

背景:骨髓基质干细胞体外培养增殖力强、易于向成骨细胞及软骨细胞方向分化且成骨性能稳定等特点,成为骨组织工程中合适的种子细胞.目的:总结分析采用骨髓基质干细胞作为种子细胞,分析其直接移植于骨不连部位或复合支架或转基因治疗骨不连所具有的优劣势.方法:检索1992/2011西文生物医学期刊文献数据及CNKI 数据库有关骨不连研究,骨髓基质干细胞分离、培养,在骨不连方面的应用,骨组织工程细胞支架方面的文献,英文检索词为"bone marrow stromal stem cells,nonunions,repairing,tissue engineering",中文检索词为"骨髓基质干细胞,骨修复,骨不连,组织工程".排除重复性研究,保留23篇进一步归纳总结.结果与结论:利用骨髓基质干细胞作为种子细胞,直接植入骨不连部位,或与适当的支架材料结合,或用骨髓基质干细胞作为靶细胞,导入外源目的基因诱导成骨的基因治疗来修复骨缺损的方法,给骨缺损的治疗带来光明的前景.但同时也存在骨髓基质干细胞增殖、分化合适条件难以准确确定,经皮移植自体骨髓基质干细胞植入体内后容易流失,不能在植入部位形成有效的细胞浓度,支架材料尚不能完全符合临床要求,以及如何将骨组织工程与基因治疗的方法结合起来等问题,需要进一步的研究.     

骨组织工程细胞体内植入后细胞生长及其诱导修复环境的特点

目的:通过阅读大量骨组织工程的有关文献,分析细胞在体内的环境和细胞生长、诱导的特点,结合国内外细胞体内植入及组织工程骨的预制的实验结果和经验,做一骨组织工程骨髓基质细胞体内植入及体内微环境研究的综述。资料来源:应用计算机检索Ovid和Medline近10年相关骨组织工程的文章,检索词“bonemarrowstromalcell,cultureinvivo,bonetissueengi-neering,growthfactor,同时计算机检索CNKI中文数据库查找近10年相关骨组织工程的中文文献,限定语言种类为中文,检索词“骨组织工程,骨髓基质细胞,成骨细胞,预制骨,体内培养,半透膜,微泵等。资料选择:对资料进行初审,纳入标准:①有关骨组织工程细胞体内植入及体内环境的研究。②有关骨组织工程三大要素(生长因子,支架材料,种子细胞)的研究和最新进展。③有关体内运用半透膜和微泵的资料。排除标准:①文献中重复研究和综述文章。②骨组织工程之外的研究。③Meta分析类文章。资料提炼:共收集到中文文献210篇,英文文献120篇,另有英文摘要近百篇,符合标准的文章24篇。排除的文献多为重复研究或非骨组织工程研究和无体内环境的研究内容。资料综合:24篇通过临床或动物实验,以对照研究方法分析体内细胞生长的微环境,并证实三维培养环境、创造应力条件和运用生长因子有利于骨髓基质细胞的生长繁殖,体内植入预制骨量明显增多,用于修复骨缺损效果更明显。结论:目前细胞体外培养的方法正逐步趋向于模拟体内细胞生长的环境,在基础的研究上有一些发展,并在实际的实验操作上取得了可喜的进展。研究体内微环境与细胞的相互作用,对于人们认识骨髓基质细胞的分化及扩增,制定有效的细胞培养方案都具有实际意义。     

CD4~+辅助性T细胞及其细胞因子与肝移植后的免疫

目的:就CD4~+辅助性T细胞(Th)及其细胞因子与移植免疫状态的关系及研究现状作一综述.资料来源:由第一作者进行检索.检索时限及数据库:Medline数据库1970-01/2008-12,万方医学网1998-01/2008-12,中国医院知识仓库1998-01/2008-12.英文检索词为"liver transplantation, rejection,immune tolerance,T helper lymphocytes, Th1 cells, Th2 cells";中文检索词为"肝移植,排斥反应,免疫耐受,辅助性T淋巴细胞,Th1细胞,Th2细胞".资料选择:纳入描述肝移植后免疫状态及辅助性T细胞及其细胞因子作用的文献,排除综述文献及重复研究类文章.结局评价指标:对资料进行初审,选取相关文献查找全文,纳入36篇.其中有关辅助性T细胞及移植后免疫状态研究背景的文献3篇,有关Th细胞及其细胞因子在移植免疫中作用的文献22篇,有关Th细胞及其细胞因子与移植免疫关系的文献11篇.结果:Th细胞是调节机体免疫应答的一类重要调节性细胞,具有辅助体液和细胞免疫的功能,Th细胞及其细胞因子在肝移植免疫中起十分重要的作用,Th1/Th2的平衡与肝移植后免疫反应密切相关,Th1细胞因子分泌增加可致肝脏排斥反应,当Th1/Th2向Th2偏移,易发生免疫耐受反应.结论:迄今为止,Th1/Th2转换与移植免疫关系的研究只停留在实验水平,如何将其学说应用于临床实践,通过检测和调整细胞因子等方法来确定机体的免疫状态,调节Th1/Th2的分化,从而诱导宿主的特异性免疫耐受应该成为下一步研究的重点.     

静电纺纳米纤维用于组织工程支架

目的:描述静电纺支架的性质对细胞生长行为的影响及其在伤口敷料和皮肤、软骨、骨、血管、神经等组织工程领域的应用,介绍静电纺与其他支架相结合的制备方法,为开发理想的组织工程支架提供参考。资料来源:应用计算机检索Pubmed数据库1998-01/2007-01关于静电纺制备组织工程支架方面的相关文章,检索词为"electrospinning,tissue engineering scaffolds,nanofiber",并限定文章语言种类为英语。资料选择:对资料进行初审,选取包括静电纺丝和组织工程支架的文献。排除标准:综述和重复实验。资料提炼:共收集到65篇静电纺制备组织工程支架相关文献,54篇纳入符合标准的文献,排除11篇综述。资料综合:静电纺纳米纤维直径、亲水性及纤维取向对细胞生长行为有影响。静电纺组织工程支架在伤口敷料和皮肤、软骨、骨、血管、神经等组织工程领域具有广泛应用研究,研究包括天然材料、合成材料的各种材料在可纺基础上的生物相容性。结论:静电纺纳米纤维能最大程度仿生细胞外基质的结构,孔隙率高,通过多种材料的静电纺研究及其生物相容性研究,有望得到适用不同组织的支架材料。     

组织工程皮肤支架材料的研究与应用

目的:组织工程产品一般由具有活力的细胞和支架材料组成。支架材料包括人工合成的生物降解聚合物和天然生物衍生材料两大类,均具有促进细胞生长和增殖的特性。探索理想的支架材料是当前皮肤组织工程领域的热点,为此本文对组织工程皮肤支架材料的进展情况进行回顾。资料来源:应用计算机检索PubM ed和M edscape数据库1990-01/2004-12期间的相关文章,检索词“skin,artificial”,并限定文章语言种类为英文。同时计算机检索中国期刊全文数据库2002-01/2004-12期间的相关文章,检索词“皮肤,人工”,并限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文。纳入标准:文章所述内容应与组织工程皮肤支架材料研究相关。排除标准:重复研究或M eta分析类文章。资料提炼:共收集到61篇相关文献,27篇文献符合纳入标准,排除的34篇文献是由于内容陈旧或重复。资料综合:27篇文献涉及到不同类型的支架材料,包括人工合成的生物降解聚合物和天然生物衍生材料。人工合成的生物降解聚合物由于能在体内降解为小分子物质并通过机体代谢排出,且易于加工、具有良好的组织相容性、机械性能和降解速率的可控性,因此被广泛用作组织工程支架材料,常见的主要有聚乳酸、聚羟基乙酸以及它们的共聚物、聚亚氨酯、聚环氧乙烷等。天然生物衍生材料主要包括胶原、氨基匍聚糖、纤维蛋白凝胶、透明质酸、几丁质及脱细胞处理后的天然细胞外基质等。由于天然材料抗原性较弱,往往存在细胞表面受体的特异识别位点,不易引起免疫排斥反应,并可诱导调节细胞的生长和分化,同时也避免了人工合成材料在孔隙、空间结构等方面的制作难题,因此也被广泛用于组织工程支架材料。结论:支架材料包括人工合成的生物降解聚合物和天然生物衍生材料。天然生物衍生材料避免了人工合成材料在孔隙、空间结构等方面的制作难题,且来源丰富,制作较为简单,造价低廉,在组织相容性、理化性能及生物降解性等方面明显占优,但存在抗原性消除不确定、疾病传播隐患及降解速率不易控制等不足。目前尚未发现完美的支架材料,因此继续开展组织工程皮肤支架材料的研究是必要的。