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 tendon” 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生物材料、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。 关键词: 组织工程化肌腱;肌腱修复;支架材料;运动性肌腱损伤;种子细胞 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.12.038     

组织工程肌腱材料修复肌腱损伤

摘要 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。③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。     

组织工程化肌腱在肌腱修复过程中的作用

摘要 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1993-01/2009-10 PubMed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“tendon transplantation,tissue engineering,biologicalmaterial,cell stent”,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。 关键词：肌腱组织工程;生物材料;细胞支架;修复;综述文献 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.03.042     

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。 关键词: 肌腱组织工程；生物材料；细胞支架；生物力学；人工肌腱 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.08.028     

组织工程化肌腱移植的进展

背景：肌腱移植是重建损伤肌腱功能的主要手段,目用于肌腱移植的材料有自体肌腱、同异体肌腱、异种异体肌腱、人工肌腱、组织工程化肌腱等,但均有各自的缺点。 目的：就近年肌腱缺损的自体和异体移植治疗进展进行总结,为组织工程修复肌腱损伤的研究提供理论基础。 方法：由第一作者于2010-03应用计算机检索PubMed数据库、万方数据库和维普数据库相关文献。英文资料的检索时间为2000/2010-03;中文资料的检索时间为2002-01/2010-03。英文检索词为“tendon tissue engineering, tendon allograft, transplantation”;中文检索词为“肌腱,损伤修复,移植,自体,异体,组织工程”。 纳入标准：①肌腱损伤修复的发展史。②自体或异体肌腱移植治疗肌腱损伤的研究。③动物实验及临床应用。阅读标题和摘要进行筛选,共纳入30篇用于文章分析。 结果与结论：随着组织工程研究的发展,利用细胞生物学、分子生物学及生物材料学技术构建组织工程复合物已成为是肌腱移植材料的研究热点。但异体肌腱移植后的排斥反应、粘连及转归情况等,尚需动物实验及临床研究做进一步观察和验证。     

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。     

肌腱的生物学特性及缺损后修复材料的性能评价

目的：探讨肌腱的生物学特性及肌腱缺损修复材料的性能。 方法：用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI：1985/2009)和Medline database(1985/2009)，纳入主题内容与肌腱生物学特性和肌腱缺损修复材料联系紧密的文章；排除Meta分析、与主题无关的文章及重复性研究。对文献进行筛选、资料收集和质量评价，共纳入29篇文章，其中中文文献16篇，英文文献13篇。从肌腱的生物学特性及肌腱缺损修复材料的性能进行总结。 结果：肌腱的营养主要由肌腱当中的血管通过血液供给，肌腱在重复性载荷下会发生疲劳，但和其他工程材料不同之处在于肌腱具有自我修复能力；肌腱的生物力学特性与胶原纤维密切相关，应力应变曲线与胶原纤维基本相同，表现出明显的黏弹性体特性——滞后、蠕变和应力松弛。当前对肌腱缺损的修复材料主要有自体肌腱、同种异体肌腱、异种肌腱、人工肌腱替代物及组织工程化人工肌腱。 结论：虽然肌腱缺损的修复材料较多，但是均具有其优缺点，目前仍未找到一种最理想的修复方法。目前对肌健的研究已进入分子水平，相信在不久的将来，组织工程和基因工程将制造出理想的肌腱替代品。 关键词：修复材料；肌腱；生物学；生物材料 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2010.03.035     

应用组织工程化肌腱修复跟腱缺损

背景: 间质干细胞或间质祖细胞的非造血细胞可在体内或体外分化为骨、软骨、肌肉、肌腱、脂肪及骨髓基质，这使得它们成为组织工程领域内非常有价值的种子细胞来源。 目的：以骨髓间充质干细胞为种子细胞，以Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸为支架构建组织工程化肌腱，观察其修复跟腱缺损的效果。 设计、时间及地点：随机对照动物实验，于2003年在中南大学湘雅医学院进行。 材料：1.5~2.5 kg健康成年家兔由中南大学湘雅医学院动物学部提供，雌雄不限。聚羟基乙酸由威高集团康利达医用制品有限公司提供。SD大鼠由中南大学实验动物学部提供。 方法：提取家兔骨髓，通过离心和贴壁法培养获取骨髓间充质干细胞，将骨髓间充质干细胞进行分离、扩增。抽取SD大鼠尾腱，制备鼠尾Ⅰ型胶原溶液，并与聚羟基乙酸缝线混合培养构建胶原-聚羟基乙酸支架。将未经体外诱导的骨髓间充质干细胞接种于胶 原-聚羟基乙酸支架中构建组织工程化兔肌腱模型，以不加入细胞的为对照。切开30只家兔踝部皮肤，分离出兔跟腱，造成3 cm长缺损，实验组15只以自体骨髓间充质干细胞预制的组织工程化肌腱移植于缺损处，对照组15只以Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸支架修复跟腱缺损。 主要观察指标：组织工程化肌腱修复兔跟腱缺损的效果。 结果：含自体骨髓间充质干细胞的Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸支架及不含自体骨髓间充质干细胞的Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸支架回植于体内时大体观察呈条形凝胶状。回植于体内4周后实验组和对照组均可见移植处形成条索状组织，聚羟基乙酸缝线已降解。8周时观察可见实验组组织工程化肌腱与受体肌腱组织完好连接，呈条索状，与周围其他组织无粘连，为白色、有光泽的致密腱样组织，对照组所形成的组织较实验组细小、与周围组织有粘连。 结论：以骨髓间充质干细胞为种子细胞，以Ⅰ型胶原-聚羟基乙酸为支架构建的组织工程化肌腱可明显促进肌腱损伤的修复。     

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。     

人工生物材料在肌腱损伤中的应用

目的：着重讨论组织工程在肌腱损伤中的临床应用。 方法：应用计算机检索Medline数据库、中国期刊全文数据库1974/2009相关文献,检索词为“生物材料,肌腱愈合机制,预防粘连,Biological material,Sinew mechanism heals”,并手工查阅相关书籍。 结果：国内外学者不断探索如何在肌腱修复过程中通过内外源性生长因子调控细胞增殖、分化以及基质合成, 促进肌腱修复并减少肌腱粘连和生物力学强度的衰减。肌腱缺损的治疗主要有自体肌腱移植、异体肌腱移植、人工肌腱移植、组织工程化肌腱植入,虽各有优缺点,但目前的研究热点是人工生物材料肌腱,且已应用于临床。当然,还有许多问题需要解决：包括肌腱组织工程种子细胞的来源,同种异体肌腱细胞的免疫学反应,特殊力学强度和降解性能支架材料的制备和筛选,细胞与支架材料之间相互作用关系及细胞—材料复合体与周围组织相互关系的问题等。随着人们对肌腱修复愈合理论认识的深入,防止肌腱粘连的药物也从用单一的药物或生物材料发展到药物与屏障材料结合的复合式药膜,加之中药以及分子生物学产品的发展,使它们不但抑制了外源性愈合,还促进了内源性愈合。防治方法也由简单的手术处理发展到全程的立体综合治疗,以期望达到理想的最佳效果。 结论：尽管肌腱修复的生物材料研究在某些方面取得了一些突破性进展,但在很多方面仍需进一步实验探讨。 关键词：生物材料;肌腱愈合机制;预防粘连     

人工肌腱材料与运动性肌腱损伤的修复

摘要 背景：运动或疾病导致肌腱损伤，若未予以及时修复常会导致肢体功能障碍，植入人工肌腱后，可形成类似生物腱的组织。 目的：分析运动导致肌腱损伤的原理，以及人工肌腱在运动导致的肌腱损伤的应用价值。 方法：作者检索1990/2010 PubMed数据库及中国知网数据库检索与人工肌腱在运动导致的肌腱损伤的应用的相关研究。 结果与结论：过度运动可导致肌腱断裂损伤，人工肌腱由细胞、生长因子及可降解生物材料构成，在植入人体后，能恢复患者肌腱原有的生物学特性，部分人工肌腱甚至可以增殖和合成胶原。随人工肌腱支架材料的降解，患者体内将逐渐形成在功能和形态上与正常肌腱相似的新生肌腱组织。且随组织工程学的发展，将出现更多应用于运动导致的肌腱损伤、断裂等疾病治疗的新型人工肌腱。 关键词：运动损伤；肌腱损伤；人工肌腱；生物材料；组织工程 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2011.08.041     

Active Achilles tendon kinesitherapy accelerates Achilles tendon repair by promoting neurite regeneration

Active Achilles tendon kinesitherapy facilitates the functional recovery of a ruptured Achilles tendon. However, protein expression during the healing process remains a controversial issue. New Zealand rabbits, aged 14 weeks, underwent tenotomy followed immediately by Achilles tendon microsurgery to repair the Achilles tendon rupture. The tendon was then immobilized or subjected to postoperative early motion treatment (kinesitherapy). Mass spectrography results showed that after 14 days of motion treatment, 18 protein spots were differentially expressed, among which, 12 were up-regulated, consisting of gelsolin isoform b and neurite growth-related protein collapsing response mediator protein 2. Western blot analysis showed that gelsolin isoform b was up-regulated at days 7-21 of motion treatment. These findings suggest that active Achilles tendon kinesitherapy promotes the neurite regeneration of a ruptured Achilles tendon and gelsolin isoform b can be used as a biomarker for Achilles tendon healing after kinesitherapy.     

自体与同种异体肌腱重建膝关节前交叉韧带的比较*

背景：关节镜辅助下重建前交叉韧带的移植物主要有自体移植物、同种异体移植物和人工韧带3种,关于移植物的选择,存在较多争议。 目的：评估自体健侧腘绳肌腱和同种异体肌腱两种移植物在膝关节前交叉韧带重建中的效果。 方法：纳入2007-01/2009-01在承德医学院附属医院骨科就诊的经关节镜检查证实为前交叉韧带损伤的患者70例(70膝),分别采用自体健侧腘绳肌腱和同种异体肌腱重建前交叉韧带,记录膝关节Lysholm功能评分、KT-1000测量值及不良反应。 结果与结论：患者随访18~24个月,均未发生血管神经损伤,无感染、植入物断裂等并发症;同种异体肌腱移植患者有2例膝关节引流管口持续渗出,经换药半月后愈合,其余切口均一期愈合。末次随访时,自体健侧腘绳肌腱和同种异体肌腱重建患者的Lysholm评分均显著提高,双侧膝关节前向松弛度差值显著减少,且两种方法比较差异无显著性意义(P > 0.05)。说明应用自体健侧腘绳肌腱与同种异体肌腱重建膝关节前交叉韧带疗效相当,效果满意。     

组织工程肌腱细胞研究模型的构建：SD大鼠尾腱细胞可行吗？

背景：目前常用的动物肌腱研究模型(比如兔,罗曼鸡等)的培养方法存在周期长,细胞获取量少等不足,往往成为制约肌腱组织工程实验研究进程的瓶颈。 目的：希望建立SD大鼠鼠尾肌腱细胞培养流程,以期用较短时间获取大量种子细胞,为更高的工程化肌腱构造研究创造模型构建条件。 设计、时间及地点：对比观察,于2006-02/11在四川大学生物治疗国家重点实验室干细胞与组织工程研究室完成。 材料：7~10 d SD大鼠2只用于获取鼠尾腱细胞;第4代人包皮成纤维细胞由四川大学华西医院干细胞与组织工程研究室提供。 方法：选用SD乳鼠,无菌条件下抽取尾腱,体积分数为10%的小牛血清+DF培养基悬浮组织块培养法获得鼠尾肌腱原代细胞,将第3代细胞与人包皮成纤维细胞为对照,行Ⅰ,Ⅲ型胶原免疫细胞化学染色,染色结果用image-pro plus 5.02行吸光度测量,并做统计分析。 主要观察指标：SD大鼠尾腱细胞免疫细胞化学染色结果及染色吸光度测量结果。 结果：第2代SD大鼠尾腱细胞Ⅰ型胶原染色呈阳性,Ⅲ型胶原染色呈阴性;人成纤维细胞Ⅰ、Ⅲ型胶原免疫组织化学皆呈阳性。尾腱细胞和人成纤维细胞Ⅰ型胶原表达吸光度值均明显高于Ⅲ型胶原(P < 0.05)。两种细胞Ⅲ型胶原表达吸光度值与空白对照之间差异无显著性意义 (P > 0.05)。 结论：SD乳鼠尾腱源细胞符合肌腱细胞的生物学特性。采用组织块悬浮培养可以在短期内大量获取原代或传代尾腱细胞。