组织工程支架材料在脊髓损伤中的应用

背景：近年来,随着基础研究的发展,许多新方法、新策略已经开始用于脊髓损伤修复,其中组织工程学的发展开辟了一条新的途径,利用组织工程学的方法治疗脊髓损伤已逐渐成为当前新的研究热点。 目的：探讨组织工程支架材料在脊髓损伤中的应用的研究进展。 方法：检索SCI数据库2002/2011有关组织工程支架材料在脊髓损伤中的应用的文献,检索词为“组织工程(tissue engineering);脊髓损伤(spinal cord injury);支架材料(scaffold material);胶原(collagen);壳聚糖(chitosan);藻酸盐凝胶(alginate hydrogel);纤维蛋白凝胶(fibrin glue);聚羟基丁酸酯(poly-b-hydroxybutyrate);琼脂糖凝胶(agarose);聚乳酸(poly lactic acid);合成水凝胶(synthetic hydrogels);聚乙二醇(polyethylene glycol)”,对组织工程支架材料修复脊髓损伤的临床及基础文献进行深入分析。 结果与结论：组织工程支架是组织工程修复脊髓损伤研究的重点内容。组织工程支架的材料包括天然材料和人工合成材料,天然材料具有良好的细胞和组织相容性,人工合成的聚合物支架在结构形状、机械强度及规模化生产方面均具有很大的优势。近年来,组织工程支架材料在脊髓损伤中的应用有了很大发展,相继出现了新型支架材料。     

构建组织工程化半月板：细胞、支架及生物因子

背景：自体或异体移植修复损伤的半月板治疗效果并不理想,应用组织工程化技术重建半月板的研究成为目前的研究热点。 目的：探讨组织工程化技术修复重建损伤半月板的可行性。 方法：对体外构建组织工程化半月板的种子细胞进行培养,并制备半月板支架材料,将种子细胞依附于支架材料上,利用细胞因子调控种子细胞的黏附、生长、分化和迁移,组织学检查细胞与支架的结合情况以及细胞的数量等。 结果与结论：组织工程化半月板修复研究主要包括种子细胞、支架材料和细胞因子等方面。构建需要的种子细胞有骨髓间充质干细胞和半月板纤维软骨细胞,半月板纤维软骨细胞传至第3代可得出最佳效应浓度。对组织工程化半月板支架材料进行表面修饰,由多材料组成的复合材料具有更好的生物相容性。应用组织工程化技术修复重建损伤的半月板,是今后半月板损伤修复研究一种新的治疗方法。     

聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物修复髌股关节软骨缺损

背景：传统的方法修复软骨损伤,易发生退变。聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物具有良好的生物相容性,可根据需要调节降解速度等性能,可能在修复软骨损伤方面具有应用前景。 目的：观察以聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物为载体修复兔关节软骨缺损的可行性。 方法：选取2月龄新西兰兔骨髓培养,诱导间充质干细胞向软骨细胞分化。第3代细胞与聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物共培养制成聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物。建立兔髌股关节股骨髁部缺损模型,在右侧36个膝关节植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物,左侧18膝植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物,另18膝造成缺损后留作空白对照。术后4,8,12,24,36,48周取材,行大体及组织学观察,组织学评分。 结果与结论：聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物-细胞复合物修复大鼠缺损后,软骨细胞分布较均一,色泽与正常软骨相似,与正常软骨界限消失,表面细胞平行于关节面,深层细胞排列紊乱,细胞呈团状,基质异染广泛,软骨下骨形成及潮线恢复正常,与周围正常软骨连接良好。而单纯植入聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物或缺损后未处理大鼠缺损边缘细胞呈团块状增生,底部为纤维组织。提示骨髓基质细胞源性软骨细胞是修复关节软骨缺损较理想的种子细胞,聚乳酸/聚羟基乙酸共聚物适合作为组织工程修复关节软骨缺损的支架材料,具有良好的应用前景。     

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。     

组织工程支架材料在泌尿系统损伤修复中的应用

背景：泌尿外科组织工程技术为泌尿道组织、器官的微创修复和功能重建带来了新的希望。近年来,有关泌尿系组织工程支架材料的研究以及组织工程化组织如肾脏、输尿管、膀胱、尿道等的实验和临床研究报道层出不穷。 目的：总结近年组织工程支架材料在泌尿系统损伤修复中的应用情况。 方法：由作者应用计算机检索万方数据库(http://med.wanfangdata.com.cn/),检索时限1998-01/2010-12。检索关键词：输尿管;膀胱;尿道;支架材料;组织工程。纳入标准：①泌尿系组织工程所用生物支架材料制备方面的文章。②组织工程支架材料修复泌尿系统损伤方面的文章。排除标准：重复研究或较陈旧文献。根据纳入排除标准共保留相关文献41篇。 结果与结论：近年来,泌尿系组织工程支架材料的研究较为迅速,主要有天然细胞外基质,如胶原、蛋白多糖、糖蛋白等;细胞外基质衍生物,如膀胱细胞外基质、尿道细胞外基质、小肠黏膜下层等;合成聚合物,如聚羟基乙酸、聚乳酸等。这类材料具有最接近人体的网架结构、生物力学性能、部分活性因子,与上皮细胞和平滑肌细胞共同培养,有利于细胞黏附生长发挥生理功能。目前泌尿外科组织工程技术正处于从基础研究向临床应用转化的关键阶段。     

干细胞、组织工程支架与神经营养因子在脊髓损伤治疗中的应用

文题释义：组织工程支架：目前干细胞移植已被证明可以促进脊髓损伤后的神经元再生,但是存在移植细胞存活率、定植率较低等局限性。组织工程支架可以提供一个三维空间,模拟更有利的内源性微环境,为移植干细胞提供有效支持,从而促进干细胞在体内黏附、迁移和分化。间充质干细胞：是一种多能干细胞,它具有干细胞的所有共性,即自我更新和多向分化能力。它又具有其他干细胞所没有的优势如易于分离提取、不存在伦理问题、不存在免疫排斥风险等,目前已成为组织工程技术中较为常用的种子细胞。  摘要背景：干细胞具有多向分化潜能,组织工程支架可以为其提供支持,神经营养因子则可以促进干细胞的分化,3者联合移植治疗方案促进脊髓损伤功能恢复是当前研究热点之一。目的：综述近年来干细胞、组织工程支架、神经营养因子及其联合移植治疗脊髓损伤的研究进展。方法：作者检索PubMed、Sciencedirect、Medline、中国知网等数据库2000年1月至2019年10月的相关文章。英文检索词为“spinal cord injury,mesenchymal stem cells,issue engineering,neurotrophic factor”,中文检索词为“脊髓损伤,间充质干细胞,组织工程,神经营养因子”,检索文献类型为研究原著,初检文章712篇,再经过严格筛选后,对符合要求的79篇文献进行分类综述。结果与结论：单纯的干细胞移植并不能重建脊髓的复杂结构和稳定性,而单纯的生物材料、神经营养因子也不能替代脊髓损伤过程中的神经元丢失,因此联合移植是脊髓损伤治疗的研究方向。但是由于脊髓损伤的部位、损伤的组织及其修复时的营养需求各异,如何将干细胞、组织工程支架、神经营养因子联合的方案最优化仍是一个巨大的挑战。ORCID: 0000-0001-8505-0231(季航宇) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：干细胞;骨髓干细胞;造血干细胞;脂肪干细胞;肿瘤干细胞;胚胎干细胞;脐带脐血干细胞;干细胞诱导;干细胞分化;组织工程     

含种子细胞的丝素组织工程神经移植物修复大鼠脊髓损伤

目的 探讨体外构建含种子细胞的蚕丝丝素组织工程神经移植物(TENGs)的方法,评价其对大鼠脊髓损伤修复的影响。方法 分离大鼠皮肤前体细胞并向施万细胞诱导分化,S-100免疫荧光染色鉴定。将皮肤前体细胞诱导分化的施万细胞（SKP-SCs）作为种子细胞,联合蚕丝丝素神经导管和纤维支架共培养。共培养7d后将蚕丝丝素TENGs置入大鼠背侧T8~T10半横断损伤的脊髓中,于术后不同时间点利用BBB评分观察行为学的变化,术后8周取材,切片,免疫荧光染色观察脊髓损伤修复情况以及种子细胞的存活情况。 结果 相差显微镜下体外培养的SKP-SCs大部分细胞形态呈双极或3极,免疫荧光染色显示,SKP-SCs呈S-100阳性,将SKP-SCs与蚕丝丝素支架材料共培养,蚕丝丝素支架表面均匀贴附大量的细胞,生长状态良好。将该移植物移植入大鼠T8~T10半横断损伤脊髓处,术后BBB评分显示,从4周起至8周均优于对照组,且结果具有统计学差异;术后8周时取材切片仍能观察到大鼠体内有大量种子细胞存活。 结论 含种子细胞的蚕丝丝素组织工程神经移植物对于修复大鼠脊髓损伤具有一定的促进作用。     

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。     

运动性半月板损伤及组织工程半月板的应用

背景：半月板损伤是常见的膝关节运动损伤之一,常伴有关节软骨的损伤,其原因是膝关节内环境的紊乱。 目的：评价组织工程半月板在半月板构建中的生物支架材料的性能,以寻求合理的半月板替代物。 方法：以“组织工程;半月板修复;生物材料支架;运动性半月板损伤”为中文关键词,以“tissue engineering, the meniscus repair,biological material scaffold; athletic meniscal injury”为英文关键词,应用计算机检索维普数据库(1994-01/2009-12)和Pubmed数据库(1994-01/2009-12),纳入30篇运动性半月板损伤和组织工程半月板相关的文献。对半月板组织的特征、半月板组织工程种子细胞的来源、组织工程半月板支架材料生物相容性和可降解性以及细胞因子在组织工程半月板构建过程中的作用进行综合评价。 结果与结论：与传统半月板修复相比,组织工程化半月板具有无抗原性,来源不受限制,可按预先设计塑型,具有生命力等许多优点。但是组织工程化半月板仍有许多问题有待研究和解决,如何模拟体内环境,在体外成功构建半月板组织,如何提高支架材料的应用性,研制具有与正常人体半月板组织相接近的力学性能的支架材料是一个半月板修复的关键性问题。     

优化磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸软骨组织工程支架材料的配比

背景：前期实验显示,聚乳酸存在刚度差,降解缓慢,降解后期降解液明显偏于酸性,易在细胞培养时引起无菌性炎症反应等缺点。 目的：在前期工作的基础上,优化聚乳酸支架材料实验方案和配比。 方法：自制聚磷酸钙纤维和β-磷酸三钙为添加材料,聚左旋乳酸为基体材料,采用溶媒浇铸/粒子滤取技术与气体发泡相结合制备配比20/30/50磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸软骨组织工程支架复合材料。 结果与结论：①磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸支架材料具有三维、连通、微孔网状结构,孔隙率在70%~95%。②孔隙率相近时,该支架材料的压缩模量比纯聚乳酸支架的压缩模量有了明显提高。③支架材料的降解率可通过加入聚磷酸钙纤维和支架的孔隙率加以调控。④β-磷酸三钙的加入使降解液pH值保持在6.0~7.0之间,避免了酸性降解产物引起的无菌性炎症反应。说明磷酸三钙/聚磷酸钙纤维/聚乳酸支架材料的物理力学性能和降解性能基本满足软骨组织工程的要求。     

组织工程化口腔黏膜构建的研究现状

背景：口腔黏膜组织工程期待能解决自体黏膜修复组织来源不足的难题。 目的：综述组织工程化口腔黏膜的种子细胞的来源及选择、各种常见支架材料的优缺点及相关生长因子的研究进展。 方法：由第一作者以“tissue engineering of oral mucosa, seed cells, scaffold  material, growth factor”为检索词,检索PubMed数据库及Elsevier数据库2000-01/2011-12有关文章。 结果与结论：几种常见的口腔黏膜组织工程种子细胞在研究中都有较好的增殖或分化能力,脂肪干细胞与其他种子细胞相比具有更明显的优势,可作为一种较理想的种子细胞;各种常见的支架材料都有各自的优缺点,可以采用多种方式改善其性能;将一些关键的细胞因子运用到口腔黏膜组织工程中,能促进移植物血管化,加快伤口愈合过程。口腔黏膜组织工程将是在临床上能解决异体移植免疫排斥及传播疾病和自体黏膜修复组织来源不足等问题一种安全有效的修复方法。     

血管组织工程的研究与进展

背景：血管组织工程是指利用血管壁的正常细胞和生物可降解材料来制备、重建和再生血管替代材料的科学。近年来,组织工程学技术的发展推动了组织工程化血管的研究,已成为今后血管替代物的重要方向。 目的：综述血管组织工程的相关临床及基础研究进展。 方法：检索SCI数据库2001/2010有关血管组织工程的文献,检索词为“组织工程血管(tissue-engineered vascular);组织工程(tissue engineering);血管(vascular);支架材料(scaffold materials);支架(scaffolds);种子细胞(seed cell);细胞外基质(extracellular matrix, ECM);血管支架(vascular scaffold);高分子材料(polymer materials);复合材料(composite materials);纳米(nanometer);生物材料(biological materials)”,对血管组织工程的临床及基础文献进行分析。 结果与结论：血管组织工程研究的内容主要有种子细胞、细胞外基质替代物以及组织工程血管三维培养。血管组织工程所应用的种子细胞包括自体血管壁细胞、胚胎干细胞和骨髓间充质干细胞,还包括内皮细胞,平滑肌细胞及成纤维细胞等众多组织细胞。在组织工程血管构建中血管组织微环境是活细胞在体外生长所需的支持物,是种子细胞生长增殖的三维空间,便于细胞黏着、生长、进行新陈代谢。因此,组织工程血管需要具有良好的生物相容性,可塑性强,来源广泛,有一定的抗张强度和无免疫原性的支架材料。根据来源和性能,目前研究应用的材料分为天然生物生材料和合成材料两种。     

骨组织工程支架材料及其血管化的研究进程

背景：随着骨组织工程学技术的不断发展,利用组织工程骨修复大面积骨缺损成为当今研究的热点。 目的：介绍骨组织工程中的种子细胞、细胞因子、支架材料的特性及材料血管化情况。 方法：以“骨组织工程,支架材料,血管化”为中文关键词,以“bone tissue engineering,scafold,vascularization”为英文关键词,采用计算机检索2000年1月至2012年1月CNKI数据库和PubMed数据库相关文章,选择与骨组织工程学概述、支架材料和血管化方面相关的文章进行分析。 结果与结论：种子细胞的选择、细胞因子的应用、支架材料的性能及血管化程度均对组织工程骨成功修复骨损伤产生着重要影响。适宜的种子细胞是骨组织工程的研究基础,细胞因子是骨组织工程研究的催化剂,具有良好三维结构的支架材料对于促进细胞的生长增殖、组织长入、成骨方式和血管化等方面均有积极的促进作用。但每种支架材料都有其不足之处,所以可以通过将多种材料进行复合达到综合效应来满足临床需求。另外也要积极寻求新的材料制备工艺和对已有方法进行改进,以制造出更加优良的支架材料。但血管化仍然是骨组织工程要面对的重大考验。目前所应用的促进组织工程骨血管化的方法均存在一定缺陷,如利用生长因子促进血管化时,易造成代谢异常患者病情恶化等情况发生;利用显微外科技术促进组织工程骨血管化,易导致其他部位形成创伤和畸形,不利于患者的身体康复等。     

组织工程支架在脊髓损伤修复中应用的研究进展

目的：探讨组织工程支架材料在脊髓损伤（ SCI）修复中的应用进展。方法在中国生物医学文献数据库（ CBM）、PubMed数据库、Ovid Medline数据库查阅国内外有关应用组织工程支架修复SCI的相关文献,进行归纳总结。结果用于脊髓再生的生物工程组织支架的材料包括天然材料、合成材料和复合材料。天然材料包括透明质酸、藻酸盐、胶原、琼脂糖等,合成材料包括聚乳酸、聚乙醇酸及其聚合物等,以及二者相结合的复合材料。生物支架制作技术分为常规技术、静电纺丝技术和无固相成形技术3种：常规技术的作用非常有限;静电纺丝技术是使用最普遍的技术,但尚待完善;无固相成形技术是较新的技术,并具有更大的发展潜力。支架的治疗策略分为电刺激增强支架中生物细胞的活性,模拟细胞外基质的多肽修饰支架,引入生物活性分子和活性细胞的支架,延迟植入支架。克服SCI后恶劣的内环境,合理使用各种支架的治疗策略更加有利于发挥支架的治疗作用。结论组织工程支架在SCI的应用中可对轴突修复提供物理性的桥接,能够促进再生轴突的生长、连接和进一步恢复神经功能。     

修复运动性肌腱损伤组织工程化肌腱及种子细胞和支架材料

背景：获得大规模、具有再生活力的种子细胞以及具有与正常人体肌腱组织相接近的力学性能的理想支架材料是当前组织工程化肌腱研究面临的最为关键的限制性因素。 目的：总结和分析组织工程肌腱研究中的种子细胞和支架材料的研究进展。 方法：查阅近年来肌腱组织工程研究的相关文献,综合国内外最新研究成果,就肌腱组织工程中合适的种子细胞来源、研究更为理想的支架材料及组织相容性等方面的进展进行概述。 结果与结论：肌腱组织工程中常用的种子细胞有间充质干细胞、肌腱干细胞及胚胎干细胞等,可以向骨、软骨和脂肪分化,修复肌腱损伤的理想细胞。肌腱组织工程支架材料有天然材料及人工合成材料等,肌腱组织工程支架材料应有良好的生物相容性和适度的机械性能,复合材料将是肌腱组织工程支架材料研究的重点。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：组织构建;骨细胞;软骨细胞;细胞培养;成纤维细胞;血管内皮细胞;骨质疏松;组织工程      

组织工程椎间盘纤维环的研究与进展

背景：组织工程是永久性修复退变椎间盘的新策略,然而髓核组织工程方法无法完整重建椎间盘的结构和功能,所以,相应的纤维环组织工程被认为是组织工程椎间盘治疗策略的主要限制因素之一。 目的：综述组织工程椎间盘纤维环的研究与进展,为组织工程椎间盘研究提供理论基础。 方法：由第一作者用计算机检索Pubmed、CNKI及维普数据库,限定时间为2000/2010,中英文检索词分别为“组织工程、椎间盘、纤维环、种子细胞、支架材料、生长因子”和“tissue engineering, intervertebral disc, annulus fibrosus, seed cell, scaffold, growth factor”,语言分别设定为中文和英文。从组织工程椎间盘纤维环的种子细胞来源,支架材料选择,生长因子3方面进行归纳介绍。 结果与结论：共检索到106篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,保留34篇文章进行综述。目前组织工程椎间盘研究重点在构建纤维环组织与髓核组织上。关于功能化纤维环的构建还处于起始阶段,种子细胞、支架材料以及生长因子的选取仍需进一步的实验研究。