组织工程化组织的初步临床应用

目的：组织缺损和器官功能衰竭的修复与重建是临床医学面临的难题，组织工程学的最新发展为此带来了希望，成为21世纪医学最有前途的领域之一。通过查阅近年来国内外人组织工程化组织应用研究的相关文献，总结分析组织工程化组织在临床的最新应用，并分析其应用前景。资料来源：应用计算机检索Medline 1995—01／2006-05有关人组织工程化组织临床应用的文章，检索词“Tissue engineering，transplantation，Clinical application，Human”，并限定文献语言种类为“English”。同时计算机检索中国期刊全文数据库、万方数据库1995-01／2006-05期间的人组织工程化组织临床应用相关文献，检索词“组织工程，移植，临床应用．人”，并限定语言种类为中文。资料选择：对资料进行初选，选择关于人组织工程化组织临床应用研究的文献．排除非临床应用的研究文献，然后查找全文。纳入标准：已应用于临床的组织工程化组织的应用研究。排除标准：①重复研究；②尚未应用于临床的实验研究。资料提炼：共收集到106篇关于人组织工程化组织研究及临床应用的文献，排除重复研究64篇，纳入32篇文献进行综述。资料综合：组织工程学目前已经完成了大量基础理论、组织构建、动物体内植入等研究，并已有商品化的组织工程皮肤、软骨等正式进入临床应用．组织工程骨、肌腱、角膜、黏膜、血管、膀胱等的临床应用也开始起步并取得了一定疗效。①组织工程皮肤通常可分为表皮替代物、真皮替代物和复合皮肤替代物3种类型。理想的组织工程皮肤应该是包含表皮与真皮组织、具有完整皮肤生理功能的复合皮。尽管目前已有的组织工程化皮肤具有与正常皮肤相似的结构及屏障功能，但仍远非真正意义的皮肤功能重建，尤其是缺乏皮肤的附属结构和免疫功能。②软骨组织再生能力有限，没有血管、神经和淋巴分布，其特有的组织器官特异性和生物学特性使之成为组织工程学的研究热点。目前，组织工程骨促进实验动物骨缺损的修复作用较肯定，但其临床应用仍处于探索阶段。③组织工程角膜应用于临床治疗眼表面疾病已获得了较好的疗效，但组织工程复合角膜还停留在体外的构建和基础研究阶段，体外构建生物角膜取代人供体角膜进行移植仍极富挑战性。结论：组织工程化组织的临床应用研究不断成熟，国内外有限病例的初步临床应用展示了良好的前景。组织工程学的研究成果将会为临床医学提供工程化组织，以修复组织缺损，重建或改善组织、器官功能。     

组织工程化人工皮肤研究的新进展

目的:回顾组织工程化人工皮肤替代物的优缺点,展望其未来发展的趋势。资料来源:应用计算机检索Pubmed数据库2003-01/2006-08相关组织工程化人工皮肤替代物方面的文献,检索词“tissue engineering skin substitutes”,限定文献语言种类为English;同时计算机检索CNKI2000-01/2006-08相关组织工程化人工皮肤替代物方面的文献,检索词“组织工程化人工皮肤替代物”,并限定文献的语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选取包括组织工程化人工皮肤替代物的文献,开始查找全文。纳入标准:与组织工程化人工皮肤相关的表皮、真皮及双层皮肤替代物的文献。排除标准:综述文献或重复的研究类文章。资料提炼:共检索到144篇关于组织工程化人工皮肤替代物的文献,最终纳入39篇符合标准的文献。资料综合:组织工程是再生医学研究的热点,人工皮肤是组织工程迄今为止最成功的产品之一,现已广泛应用于临床。本文从自体或异体培养的表皮片真皮替代物及含有表皮和真皮双层结构的皮肤替代物等方面对该领域的最新研究现状进行综述,并探讨了相应组织工程皮肤的应用情况,分析了组织工程化人工皮肤目前存在的问题及未来应用前景。结论:随着种子细胞和支架材料等的不断完善,组织工程化人工皮肤替代物的基础研究和临床应用的未来前景将会更加丰富和广泛。     

组织工程皮肤的研究与进展

背景:在因烧伤或外伤造成的大面积皮肤缺损的病例中,组织工程化皮肤为其提供了新的治疗方向,因此,研究皮肤组织工程的相关种子细胞及支架具有重要意义,已成为当今的研究热点。资料来源:应用计算机检索Pubmed数据库1990-01/2007-01有关皮肤组织工程的文章,检索词“tissue engineered skin,stem cell”,限定文章语言种类为English。同时应用计算机检索中国期刊全文数据库、万方数据1994-01/2007-01期间的相关文章,检索词“皮肤组织工程,皮肤干细胞”,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相关文章全文。纳入标准:①有关皮肤组织工程种子细胞的研究。②有关皮肤组织工程支架的研究。排除标准:重复或类似的同一研究、Meta分析、或个案报道等。资料提炼:共收集到97篇有关皮肤组织工程的文章,排除重复或类似的同一研究,69篇符合研究要求。资料综合:组织工程学的发展为皮肤移植治疗大面积皮肤缺损提供了新的发展方向,使其克服了原有的皮肤供区不足、免疫排斥、传播疾病等各种问题。①皮肤种子细胞:胚胎干细胞及多种成体干细胞均可作为组织工程化皮肤的种子细胞,其中皮肤干细胞成为首选,将其种于生物支架上,可以获得临床所需的表皮、真皮及复合皮肤。②表皮替代物的研究现状。③目前各种真皮替代物的制作方法。④复合人工皮肤的研究方向。⑤现在各种技术仍不够成熟,大范围临床应用始终面临许多问题,但组织工程化皮肤已成为研究者的工作重点。结论:组织工程化皮肤是治疗大面积皮肤缺损的最佳方案,具有广阔的临床应用前景,随着生命科学、手术技术、材料科学以及诸多相关学科的飞速发展,一种功能与外形近乎正常皮肤的组织工程化皮肤既可实现。     

组织工程皮肤的生物学特性及其临床应用评价

背景:尽管组织工程皮肤已应用于皮肤缺损的修复治疗,但远未达到完全代替永久性皮肤的程度.目的:探讨不同类型组织工程皮肤的生物学特性及其临床应用评价.方法:应用计算机检索Pubmed数据库(1990-01/2005-12),检索词为"tissue-engineered skin";应用计算机检索CNKI数据库(2002-01/2007-12),检索词为"组织工程皮肤". 结果与结论:计算机初检得到226篇文献,阅读标题和摘要进行初筛,排除因研究目的与此文无关或内容重复性的研究,共保留11篇文献进行分析.皮肤组织工程学目的是创建出组织学及功能特性上最接近人类皮肤组织的皮肤替代物,尽管目前已经有多种较为成熟的组织工程皮肤产品应用于临床,并且又研制了多种人工皮肤类型,但是它们大多数只是在结构上与人体皮肤类似,只具有皮肤的屏障功能,由于缺乏皮肤附件,所以它们并不具备完整的皮肤功能,并没有达到真正的皮肤重建.理想的皮肤替代物应具有表皮层和真皮层,真皮层可以快速的血管化和神经再分布,可促进快速的生理性的伤13修复;表皮层可以快速地获得充分的屏障和保护功能,与伤口创面充分一体化.一种良好的真皮载体除了应具备较好的组织相容性外,还必须具有一定的理化性能,如强度、柔软度、弹性、透气、透湿性能,才能保证真皮和创面贴附良好,为细胞生长提供理想的纤维支架,从而促进自体皮生长.组织工程皮肤应用前景良好,但目前在生物相容性、皮肤功能重建等方面仍存在各种问题需要解决.     

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.     

组织工程技术在下尿路修复重建中的应用

背景:下尿路损伤、炎症、肿瘤以及先天性畸形等原因常可造成下尿路组织的严重缺损.传统手术对于下尿路修复重建存在诸多弊端.组织工程利用脱细胞基质与复合种子细胞的生物支架构建组织器官,为下尿路的临床修复与重建开辟了新的治疗思路.目的:就组织工程技术在男性下尿路修复重建中成熟技术做简单概述,并指出现阶段组织工程在临床应用之不足.方法:以"tissue engineering,urethra engineering,bladder;urethra,testicle"为英文检索词;以"组织工程;尿道重建;膀胱;尿道;睾丸"为中文检索词.应用计算机检索1994-01/2009-06 PubMed数据库和CNKI数据库相关文章,检索到文献72篇,排除重复性研究,最终纳入29篇文献进行分析.结果与结论:目前用膀胱替代材料重建膀胱的实验主要有两种模型,即脱细胞基质支架模型和复合种子细胞的生物支架模型.脱细胞基质支架材料主要有膀胱细胞外基质、尿道细胞外基质、小肠黏膜下基质等.复合种子细胞的生物支架则是将种子细胞接种与相应的支架上,经过相应的处理再回植入体内.这两种模型目前正处于实验与临床研究中.组织工程化尿道方面的应用技术与组织工程化膀胱类似.睾丸组织工程研究目前还处于萌芽阶段.目前组织工程"替代品"还无法与正常的组织器官相媲美,还有一定的缺陷.     

表皮干细胞在组织工程创面修复中的应用

背景:随着细胞生物学、分子生物学技术、组织工程学的快速发展,探寻组织工程化皮肤创面覆盖物的"种子细胞"的研究逐渐增多。目的:总结表皮干细胞的生物学特性,探讨其在皮肤创面修复过程中的再生作用与临床应用价值。方法:应用计算机检索CNKI和Pub Med数据库中2002-07/2011-12关于表皮干细胞修复皮肤损伤研究的文章,以"表皮干细胞,创面修复,组织工程,皮肤"或"epidermal stemcells,tissue engineering skin,wound surface"为检索词进行检索。选择文章内容与表皮干细胞修复皮肤损伤研究进展有关的文章,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129篇文献,根据纳入标准选择28篇文献进行综合分析。结果与结论:表皮干细胞是表皮发生、分化和创面修复的基础,其正常增殖分化是维持皮肤正常组织结构和细胞内环境稳定的基本要求,也是皮肤组织工程理想的种子细胞。对烧伤、创伤等大面积皮肤缺损的治疗,对皮肤疾病的细胞疗法、基因治疗等方面都有很好的应用前景。表皮细胞的体外培养是复合人工皮肤组织工程学研究的先决条件。随着对表皮干细胞分离、纯化和培养技术的不断完善,可达到迅速构建表皮层的目的。但表皮干细胞的应用研究仍需要进一步的探索。     

体外分离与培养组织工程皮肤附属物:发育标记物检测及调控和增殖

背景:现有各类组织工程皮肤面临着共同的难题,突出表现在没有完整的皮肤功能,尤其是缺乏皮肤附属物如毛囊、汗腺、皮脂腺等.如何培养具有皮肤附属物的"功能性组织工程皮肤"即完整的皮肤器官,成为皮肤组织工程迫在眉睫的研究方向.目的:文章通过综述皮肤附属物相关干细胞的分离与培养以及向皮肤附属物诱导分化的研究进展,为解决当前人工复合皮肤中难以形成皮肤附属物的难题提供帮助.方法:应用计算机检索Pubmed数据库(1999-01/2009-12),以"skin tissue engineering,skin appendages"为检索词;应用计算机检索中国期刊全文数据库(2004-01/2009-12),以"皮肤组织工程、皮肤附属物、毛囊、汗腺、皮脂腺"为检索词.纳入标准:文章所述内容应与利用组织工程技术使干细胞分化、增殖形成毛囊、汗腺、皮脂腺等皮肤附属物研究相关.排除标准:重复研究或荟萃分析类研究.结果与结论:计算机初检得到97篇文献,排除因研究目的与此文无关的35篇,内容重复性的研究26篇,共保留36篇文献进行综述.人体多种细胞都有向皮肤附属物分化增殖的能力,进一步阐明胚胎发育的机制,深入研究干细胞定向分化的调控机制,在皮肤修复的同时能够诱导毛囊、皮脂腺和汗腺的发生,无疑是构建理想组织工程皮肤的重要途径.将生长因子、干细胞生物技术与生物材料工程学相结合,才可能研制成功真正意义上的皮肤永久替代物,但体外研制成功的皮肤永久替代物应用于人体的安全性及效果还有待进一步分析.     

丝素蛋白的生物相容性及临床应用

背景:皮肤损伤后的修复和重建都是棘手的问题,以皮肤细胞本身作为皮肤替代物修复缺损,以达到恢复组织器官的形态和功能,成为一种理想的途径,也是临床上难以解决的问题目的:文章综述了丝素蛋白的生物相容性及应用的研究进展,寻找最佳人工皮肤以应用临床.方法:应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中1992-02/2011-03关于丝素蛋白生物相容性,在组织工程皮肤、生物材料领域应用的文章,在标题和摘要中以"丝素蛋白;生物相容性;组织工程;生物材料;应用"或"Silk fibroin;Biocompatibility;Tissue Engineering;Biological materials;Application"为检索词进行检索.选择文章内容与丝素蛋白的生物相容性及应用相关,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215篇文献,根据纳入标准选择22篇文章进行综述.结果与结论:对丝胶蛋白特性及研究应用的了解,有利于皮肤损伤后的修复和重建,以皮肤细胞本身作为皮肤替代物修复缺损,以达到恢复组织器官的形态和功能,有良好的机械性能和理化性质及有良好的生物相容性,对表皮细胞生长具有一定的促进作用.但将其应用于临床治疗方面仍需要很长的时间,尚有一些问题需要进一步研究、解决.     

组织工程气管的构成和构建方法

背景:当气管切除长度超过6 cm,因吻合口张力大易产生吻合口瘘,这时需要进行气管重建,但无论是同种异体移植,自体组织移植和人工替代物等方法效果均不理想.组织工程学是近年来的研究热点,气管组织工程学虽然起步较晚,但已经取得一些重要成果,显示出良好的前景.目的:从支架材料、种子细胞、生长因子、立体结构重建、以及临床应用等方面,全面了解组织工程气管的构成和构建方法.方法:以"气管移植(tracheal transplantation),组织工程气管(tissue-engineered trachea)"为检索词,应用计算机检索维普数据库,Pubmed数据库,Elsevier数据库2000/2009有关文章.纳入与组织工程气管的构成和构建方法密切相关的文献,排除重复性研究.结果与结论:共检索到279篇文献,排除无关重复的文献,保留30篇文献进行综述.目前组织工程气管应用的支架材料主要为合成材料,纳米材料被认为是最具潜能的;种子细胞来源有软骨细胞和气管上皮细胞.旋转生物反应器可作为体外构建组织工程化气管软骨的可行的培养方法,生长因子的应用可诱导、加快和增强软骨形成.组织工程气管由于供体组织少,不易发生排斥反应,具有良好的应用前景.但还存在组织工程化气管的质地和延展性、管腔内壁上皮化和组织工程化气管的血管化等问题有待进一步解决.