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。     

滑膜间充质干细胞修复膝关节软骨损伤的应用与进展

背景：膝关节软骨损伤后很难愈合,是临床上亟需解决的重要课题。目的：总结滑膜间充质干细胞在膝关节软骨损伤治疗上的优越性。方法：用英文主题词“Knee Joint, Cartilage, Synovial Membrane, Tissues, Injuries, Repair”在PubMed数据库中检索2005年8月至2015年8月文献总共625篇。采纳并分析滑膜间充质干细胞治疗膝关节软骨损伤文献48篇。排除其他非滑膜间充质干细胞及非膝关节软骨损伤治疗的相关文章,保留35篇文章进行综述。结果与结论：应用滑膜间充质干细胞治疗膝关节软骨损伤,能够获得更加理想的治疗效果,损伤组织本身固有的间充质干细胞是修复损伤组织的最佳种子细胞。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     

间充质干细胞促进关节软骨的修复与再生

背景：关节软骨损伤后,软骨组织几乎没有修复能力,关节软骨损伤的修复一直是临床工作的难点。 目的：探讨修复关节软骨损伤的干细胞种类及其生物学特性,明确干细胞在修复关节软骨损伤中的作用及优缺点。 方法：由第一作者检索1998至2015年PubMed数据及CNKI中国期刊全文数据库,英文检索词“Articular cartilage injury,Mesenchymal stem cells ,regeneration”;中文检索词“关节软骨损伤,间充质干细胞,再生”,纳入47篇文献进行分析。 结果与结论：关节软骨损伤最有效的修复方案是以细胞为基础的治疗方法,来源于骨髓、脂肪及脐血的间充质干细胞均有较强的成软骨特性和克隆能力。骨髓间充质干细胞具有更高的分化潜能,对软骨缺损有修复作用,来源于脐血的间充质干细胞致瘤性低,脂肪源性干细胞的生长增殖速度更快。干细胞复合天然载体材料如胶原、明胶、纤维蛋白和藻酸盐等可促进细胞黏附、分化和增殖,以此构建组织工程软骨将有效修复关节软骨缺损。 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      

组织工程化软骨细胞和骨髓间充质干细胞用于修复同种异体关节软骨缺损

背景：关节软骨几乎没有自身修复的能力,目前临床大多采用自体或异体软骨移植修复、软骨膜或骨膜移植修复、软骨细胞移植修复。由于自体软骨来源有限,异体软骨又存在慢性免疫排斥反应,最终可能导致预后不佳;软骨膜或骨膜移植修复的软骨易于退化,导致修复效果不佳。 目的：总结组织工程化软骨细胞、骨髓间充质干细胞及两者共培养对同种异体软骨缺损修复作用的研究现状。 方法：应用计算机检索PubMed 数据库及中国期刊网全文数据库1994-01/2012-01有关组织工程化软骨细胞和骨髓间充质干细胞用于修复同种异体关节软骨缺损方面的文章,英文检索词为“cartilage defect,allograft,chondrocyte,mesenchymal stem cells,bone marrow mesenchymal stem cells”,中文检索词为“软骨缺损,同种异体移植,软骨细胞,骨髓间充质干细胞”。排除重复性及非中英文语种研究,共保留35篇文献进行综述。 结果与结论：随着体外细胞培养方法的不断改进,现已能够把软骨细胞从坚韧的软骨中分离出来,并获得大量高纯度的软骨细胞并繁殖出新生软骨细胞。软骨细胞培养增殖能力低,传代培养容易引起老化和去分化;而成体骨髓中骨髓间充质干细胞含量少,随传代次数的增多成软骨潜能明显降低。骨髓间充质干细胞和软骨细胞共培养,两种细胞相互促进增殖和分化,作为种子细胞可减少软骨细胞增殖传代次数并节省软骨细胞数量,与组织工程支架材料复合能有效修复关节软骨缺损。     

滑膜间充质干细胞关节腔内注射治疗关节软骨损伤

背景：研究显示,在众多的种子细胞中滑膜间充质干细胞对关节软骨损伤再生修复具有许多独特的优势。目的：对滑膜间充质干细胞的研究进展及其关节腔内注射治疗关节软骨损伤的应用进行综述。方法：第一作者通过计算机检索PubMed和CNKI数据库2004年1月至2014年12月的相关文献,检索关键词为“滑膜间充质干细胞、注射治疗、软骨修复;Synovial mesenchymal stem cells;Intra-articular injection;Cartilage repair”,纳入57篇文献进行分析。结果与结论：滑膜间充质干细胞分离培养方法简便,在软骨损伤修复方面具有很大的优势,通过将其注射于关节腔内治疗关节软骨损伤具有一定的可行性和安全性,作为一种潜在的治疗方式,有望给软骨损伤患者带来曙光,但仍然存在诸多问题,还需要进一步深入研究。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     

骨髓间充质干细胞修复软骨缺损的应用前景

背景：骨髓间充质干细胞是一种非造血性成体干细胞,主要存在于骨髓,具有很强的增殖能力和多向分化潜能,临床应用前景广阔。 目的：对促进骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的生长因子、生物支架等方面的最新研究进展进行综述。 方法：以“cartilage defects,tissue engineering,biological scaffolds,bone marrow mesenchymal stem cells,cytokines”和“软骨缺损,组织工程,生物支架,骨髓间充质干细胞,细胞因子 ”为检索词,由第一作者检索1990至2014年PubMed和中国知网数据库,查阅近年骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的相关文献,最终保留51篇文献进行分析。 结果与结论：骨髓间充质干细胞具有向软骨细胞分化的潜能,目前许多细胞因子可以促进骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化,很多生物支架可以作为骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的载体。但是骨髓间充质干细胞向软骨细胞分化的研究还在探索过程中,真正进入临床还有许多亟待解决和深入探究的问题。     

软骨形成过程中的转化生长因子β2

背景：转化生长因子β2是一族多肽类生长因子,具有多重生物学效应,对骨髓间充质干细胞增殖分化功能有一定促进作用,是调节骨髓间充质干细胞增殖和向软骨细胞方向分化的最主要因子之一。 目的：探讨转化生长因子β2 的分子结构特点及其在软骨形成方面的作用。 方法：应用计算机检索中国期刊全文数据CNKI、中国期刊全文数据维普中文科技期刊数据库(VIP)和PubMed数据库(1995-01/2011-08)与骨组织工程中转化生长因子β2 诱导软骨形成有关的文章,检索词分别为“转化生长因子β2;软骨细胞分化;骨组织工程”和“TGF-β2;cartilage formation;tissue engineering”。纳入所述内容与转化生长因子β2 分子结构特点,转化生长因子β2信号转导通路,软骨细胞的诱导性分化,软骨性疾病的生物性治疗进展有关。排除综述文献、重复研究、观点陈旧的文章。 结果与结论：初检得到302篇文献,排除262篇不符合标准的文献,共纳入40篇符合标准的文献。经分析得出转化生长因子β2通过促进骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞促进软骨特异性基质如Ⅱ型胶原及蛋白多糖的合成,从而发挥软骨诱导作用。转化生长因子β2 与其他因子共同作用调节软骨细胞生长分化,使临床上永久性修复软骨组织缺损的治疗变为可能。     

脐血间充质干细胞在软骨组织工程中的应用

背景：关节软骨修复再生能力较差,软骨缺损的修复与功能重建是关节外科的一大难题,也是近年研究热点之一,而软骨组织工程技术的发展为其提供了新的思路和方法。 目的：总结和分析脐血间充质干细胞的生物学特性及其在软骨组织工程中的研究与应用。 方法：通过计算机检索中国期刊全文数据库及PubMed数据库2000-01/2010-12的有关文献资料,分别以“脐血间充质干细胞,组织工程,软骨缺损”为中文检索词,“umbilical cord blood mesenchymal stem cells,tissue engineering,cartilage repair”为英文检索词,纳入脐血间充质干细胞和软骨组织工程的相关文献,排除重复性研究,共选取33篇文献做进一步分析。 结果与结论：脐血间充质干细胞以其固有的取材方便、免疫原性较弱、分化能力强以及被病毒细菌污染率低等特有的优势,成为软骨组织工程理想的种子细胞,将在未来软骨组织工程的研究及应用中发挥重要的作用。     

环境、材料、安全、可控：组织工程技术修复关节软骨的症结*

背景：传统的软骨缺损的修复方法都有其局限性,组织工程技术的出现从根本上改变了“以创伤修复创伤”的传统治疗模式。 目的：总结分析目前组织工程技术修复关节软骨的研究进展。 方法：由第一作者检索1990年至2011年 PubMed数据及中国知网数据库有关应用组织工程技术修复关节软骨方面的文献。共检索中文187 篇,英文211 篇,最终保留49篇进入结果分析。 结果与结论：软骨组织工程的主要方法就是应用工程学和生命科学原理,在体外分离、培养、扩增所需要的种子细胞,然后将之种植于合适的生物支架材料上,将细胞支架复合体植入体内组织缺损部位,并加入一定的诱导条件,逐渐形成新的有功能的软骨组织。文章在种子细胞的选择方面重点叙述了自体软骨细胞、异体软骨细胞、胚胎干细胞、骨髓间充质干细胞的研究进展;在细胞诱导及条件培养方面重点叙述了细胞因子、细胞条件培养、转基因技术的研究进展;并对生物支架材料的选择和研究进行了相关叙述。找到最理想的种子细胞,合理联合应用细胞因子,更加真实的模拟细胞生存的微环境,基因工程安全、高效、可控转染,构建理想的支架材料,将是今后组织工程研究的重点和热点。     

组织工程软骨支架材料的应用选择

背景：软骨损伤后几乎不可能完全修复,近年来采用组织工程学方法构建软骨复合组织已成为软骨修复方面新的研究领域。其中支架材料在软骨修复过程中起着至关重要的作用,支架材料的选择也就影响着整个修复过程。 目的：全面了解组织工程软骨支架材料的优缺点,并对其选择进行综述。 方法：由第一作者于2010-11在CBM、PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)、万方数据库(http://www. wanfangdata.com.cn)及google学术网检索组织工程软骨支架材料方面的内容,检索时限为1990/2010,英文检索词为“cartilage, tissue engineering, scaffold materials, bone mesenchymal stem cell”,中文检索词为“软骨,组织工程,支架材料,骨髓间充质干细胞”,排除重复性研究。 结果与结论：计算机初检得到1 185篇文献,阅读标题和摘要进行初筛,排除因研究目的与本文无关及内容重复的研究1 142篇,共保留其中的43篇进行归纳总结,最终引入文献29篇。结果提示,目前应用于组织工程的支架不论是天然的还是人工合成的,都存在一定的缺陷,如体内降解速度过快或过慢,生物相容性不佳、引起炎症等问题。最重要的是组织工程软骨支架距临床应用仍有很大差距,而未来组织工程支架材料的研究重点是改进现有材料和制备工艺,研制复合材料、仿生材料、纳米材料及改性天然材料等。     

基因修饰骨髓间充质干细胞修复关节软骨损伤

背景：随着生物技术的发展,通过转基因技术修饰细胞,从而获得长期稳定表达的生物活性因子以治疗关节软骨损伤逐渐引起重视。 目的：就基因修饰的骨髓间充质干细胞在修复关节软骨损伤中的应用作一综述。 方法：由第一作者检索1990至2011年PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)有关基因修饰骨髓间充质干细胞修复关节软骨损伤的文献,英文检索词为“cartilage,gene therapy,mesenchymal stem cells,tissue engineering,bioactive factor,vector”。共纳入15篇文献归纳总结。 结果与结论：骨髓间充质干细胞已被广泛应用于修复关节软骨损伤。通过转基因技术将特定外源基因导入骨髓间充质干细胞,联合细胞治疗和基因治疗可达到更好的治疗效果,在关节软骨损伤的治疗中有广阔的应用前景。     

骨髓间充质干细胞复合多肽凝胶及成软骨生成因子修复兔关节软骨缺损

背景：多肽水凝胶因为其具有良好的可塑型性,能够与损伤部位很好的无缝隙结合,所以采用该材料作为支架是骨、软骨组织工程中一种可行的探索。 目的：骨髓间充质干细胞联合新型可注射多肽凝胶及成软骨生成因子修复兔关节软骨缺损,观察其修复效果。 方法：首先分离培养兔骨髓间充质干细胞,兔左侧膝关节处制备直径5 mm,深3 mm的全层骨-软骨缺损模型;右侧造模后空置作为对照。实验分为3组,单纯自组装多肽凝胶移植组,自组装多肽凝胶+成软骨因子组和自组装多肽凝胶+成软骨因子+骨髓间充质干细胞组。采用的成软骨因子包括转化生长因子β1,地塞米松和胰岛素样生长因子1,三者混合后加入到自组装多肽凝胶或骨髓间充质干细胞中。于处理后12周时处死动物行大体及组织学观察、X射线摄片、免疫组织化学法进行组织学评分评估修复情况。 结果与结论：单纯自组装多肽凝胶移植在12周后显示出非常好的修复效果,可见番红O染色,Ⅱ型胶原蛋白免疫组织化学染色强度以及组织学评分明显高于其他组(P < 0.05)。自组装多肽凝胶+成软骨因子组修复效果较好,与自组装多肽凝胶组相似,但其修复区域蛋白聚糖表达比对照组明显升高(P < 0.01)。自组装多肽凝胶+成软骨因子+骨髓间充质干细胞组修复效果不佳,12周未能完全修复缺损区域,与单纯自组装多肽凝胶组比较骨赘的形成有所增加。结果表明,单纯自组装多肽凝胶能够在原位修复骨软骨缺损并促进软骨修复,提示以自组装多肽凝胶支架移植有望提高目前修复软骨缺损的效果。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;组织工程全文链接：     

基因转染骨髓间充质干细胞复合同种异体骨修复绵羊极限骨缺损

背景：多项体内外实验表明外源性植入碱性成纤维细胞生长因子能明显促进骨形成过程,但外源性碱性成纤维细胞生长因子在体内易降解,影响疗效。 目的：利用分子生物学技术将碱性成纤维细胞生长因子转染至骨髓间充质干细胞中,观察同种异体骨复合基因转染骨髓间充质干细胞修复绵羊极限骨缺损的效果。 方法：将同种异体骨复合碱性成纤维细胞生长因子转染骨髓间充质干细胞组织工程骨、骨髓间充质干细胞复合同种异体支架骨材料、同种异体支架骨材料、β-磷酸三钙材料分别植入羊髂骨极限缺损处,植入后4,8,12周行组织学、免疫组织化学染色观察。 结果与结论：同种异体骨复合碱性成纤维细胞生长因子转染骨髓间充质干细胞组织工程骨植入后12周,手术结合区成软骨样结构较多,术区中央可见大量成骨样细胞,整个术区的支架材料降解较其他组多,支架材料孔洞内爬满纤维结缔组织,材料周围常见破骨样细胞;骨涎蛋白与Ⅰ型胶原呈强阳性表达。其他3组手术结合区虽有成软骨样结构及成骨样细胞出现,但中央区为死骨结构,且骨涎蛋白与Ⅰ型胶原呈弱表达。表明碱性成纤维细胞生长因子转染的骨髓间充质干细胞复合同种异体骨可基本修复绵羊极限骨缺损。     

骨髓间充质干细胞在骨缺损修复中的应用

背景：在一定条件下骨髓间充质干细胞具有分化为成骨细胞、软骨细胞的特性,成为骨组织工程中研究最为深入的种子细胞。 目的：对骨髓间充质干细胞在骨缺损中的基础研究与临床应用进展作一综述。 方法：应用计算机检索CNKI和Pubmed数据库中1999年1月至2012年1月关于骨髓间充质干细胞应用于骨缺损治疗的文章,在标题和摘要中以“骨髓间充质干细胞,骨缺损”或“ Bone mesenchymal stem cells,bone defect”为检索词进行检索。选择文章内容与骨髓间充质干细胞治疗骨缺损有关者,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。最终选择30篇文献进行综述。 结果与结论：骨髓间充质干细胞分离获取方法成熟,具有成骨细胞定向诱导分化能力,能有效地进行骨质缺损修复,尤其随着生物支架材料和基因工程技术的发展,骨髓间充质干细胞在骨缺损治疗中的应用必将更加广泛。     

同种异体骨髓间充质干细胞的研究现状

背景：自体骨髓间充质干细胞移植是近年来在治疗关节软骨缺损较新的方法,但在临床上,急性骨软骨缺损很难在短时间内应用自体骨髓间充质干细胞修复,而同种异体的骨髓间充质干细胞可以提前制备,以备应用。 目的：系统分析同种异体骨髓间充质干细胞的免疫调节及抑制研究。 方法：以“Bone Mesenchymal Stem Cells,immunomodulation activity,immunosuppression;同种异体骨髓基质干细胞,免疫调节活性,免疫抑制”为关键词,由第一作者检索1990/2009 PubMed及万方数据库有关同种异体骨髓间充质干细胞免疫调节及抑制研究方面的文献。 结果与结论：虽然移植同种异体细胞有可能被受体体内的免疫系统攻击,但骨髓间充质干细胞是例外,因为它是免疫调节细胞,具有抑制免疫反应的作用。骨髓间充质干细胞对T细胞、B细胞、自然杀伤细胞和抗原提呈细胞均具有抑制作用。骨髓间充质干细胞是从骨髓中分离出来的组织工程细胞群,它携有免疫抑制相关标志,并在体外抑制同种异体T细胞增殖,因此骨髓间充质干细胞可用于同种异体细胞治疗。骨髓间充质干细胞为临床上同种异体骨髓间充质干细胞修复于关节软骨缺损提供了一种崭新的方法。     

丝素蛋白-壳聚糖支架复合骨髓间充质干细胞体内构建组织工程化软骨的生物相容性

文题释义： 生物相容性：是指生命体组织对非活性材料产生的一种性能,一般是指材料与宿主之间的相容性,包括组织相容性和血液相容性。 检测相容性的方法：是将支架材料与种子细胞在体外共培养,检测支架毒性、细胞活性、细胞增殖及细胞与支架的黏附情况等指标,该方法具有客观性强、可重复性强、影响因素相对简单及敏感性高等特点。 背景：课题组前期的研究中发现,丝素蛋白-壳聚糖支架材料复合诱导后骨髓间充质干细胞在兔体内能修复缺损的软骨组织,但对于该组织工程化软骨组织的生物相容性还未进一步研究。 目的：研究丝素蛋白-壳聚糖支架材料复合骨髓间充质干细胞在体内构建组织工程化软骨的生物相容性。 方法：使用丝素蛋白-壳聚糖按1∶1比例混合制备三维支架材料,提取兔骨髓间充质干细胞,将诱导后的骨髓间充质干细胞与丝素蛋白-壳聚糖支架构建修复体,再将修复体移植到兔关节软骨缺损模型中修复软骨组织。实验分为3组,实验组植入诱导后骨髓间充质干细胞+丝素蛋白-壳聚糖支架,对照组植入丝素蛋白-壳聚糖支架干预,空白组未植入修复体。 结果与结论：①实验成功制备丝素蛋白-壳聚糖三维支架材料及提取骨髓间充质干细胞,并构建软骨缺损的修复体,将修复体植入兔体内能成功修复缺损的软骨组织;②建模后2,4,8,12周,3组血常规、降钙素原、血沉、C-反应蛋白结果提示无明显的全身感染征象,3组血常规及肝肾功能各时间段比较差异无显著性意义(P > 0.05);③一般观察、苏木精-伊红染色及扫描电镜观察：建模后12周,相比其他两组,实验组软骨缺损已修复,支架材料已吸收,修复组织周围未见炎性细胞,修复组织已正常组织整合良好;④结果证实,丝素蛋白-壳聚糖支架复合骨髓间充质干细胞在体内构建的组织工程化软骨具有良好的生物相容性。 ORCID: 0000-0002-8139-1175(佘荣峰) 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