运动性软骨损伤与组织工程化软骨及生物支架材料的修复

背景：篮球运动中造成软骨损伤较为常见。随着组织工程和生物材料的应用发展,利用软骨组织工程化或支架材料修复已成为趋势。目的：对篮球运动中造成软骨损伤的因素进行探讨,重点对组织工程支架材料修复过程中关注的3个要素的研究和运用情况进行概括。方法：由第一作者检索2005-01/2010-10PubMed数据库（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed）及万方数据库（http：//www.wanfangdata.com.cn）。英文检索词为＂crtilage,damage,treatment,biological materials＂,中文检索词为＂组织工程;软骨损伤;修复;生物材料;种子细胞＂。检索文献量总计120篇,选择文章内容与软骨治疗方法、材料学特点、生物相容性、材料改性、表面修饰及其应用效果相关等方面的文献,排除陈旧及重复实验文章,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志的文章,最终纳入30篇符合标准的文献。结果与结论：种子细胞、支架材料和体外培养环境,构成了软骨组织工程学注重的3个要素,3者组成了一个相互促进相互制约的整体,以组织工程技术修复软骨损伤时应注重到3者间的恰当选择和配置。     

组织工程软骨支架材料研究热点与软骨运动损伤的修复

背景:从大量研究资料来看,运用组织工程支架材料修复软骨损伤日趋成熟与多样,构建生物特性与正常关节软骨相似的组织工程软骨已经成为目前研究的热点.目的:对软骨生理特点及损伤因素进行探讨,对目前在关节软骨修复中的生物支架材料进行分类和归纳.方法:作者应用计算机检索PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及CNKI数据库(www.cnki.net/index.htm),在标题和摘要中以"Cartilage,Damage,Biological Materials,Suppor"或"软骨,损伤,生物材料,支架"为检索词进行检索.选择文章内容与软骨支架材料治疗手段、材料学特点、生物相容性及其应用效果相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章.共纳入28篇文献.结果:人体软骨组织损伤后自我康复较难,植入组织工程支架材料成为软骨组织修复的重要手段.软骨组织工程支架材料的选择与研制经历了天然材料、合成材料等由单一材料向复合材料研制的快速发展时期,可注射材料、基因技术和纳米材料以及改性修饰材料技术的运用,正成为目前研究的热点和发展趋势.     

组织工程支架材料修复运动性软骨损伤

目的:对运动性软骨损伤因素和特点进行探讨,并对其修复过程中人工生物材料干预下支架材料的选择与应用情况进行分类和归纳.方法:作者应用计算机检索PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及CNKI数据库(www.cnki.net/index.htm),在标题和摘要中以"软骨,损伤,生物材料,支架,治疗"或"cartilage,damage,biological materials,support,treatment"为检索词进行检索.选择文章内容与软骨支架材料治疗手段、材料学特点、生物相容性及其应用效果相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章,共纳入26篇文献.结果:近半个世纪以来,软骨组织工程支架材料的选择与研制经历了天然材料、合成材料等由单一材料向复合材料研制快速发展的时期,另外,基因技术、纳米材料和改性修饰材料技术的运用,为软骨组织损伤后的愈合与康复提供了更大可能与保障.结论:软骨损伤多由于突发暴力所致,由于软骨损伤后自身没有修复功能,故软骨损伤后使用传统疗法较难治愈.随着组织工程学的兴起,组织工程技术逐步运用于软骨康复技术,并取得了巨大的成功,在诸多环节中,其中软骨支架材料的选择与研制尤为重要.单一天然材料和合成材料存在诸多缺点,所以研制复合材料、仿生材料、改性修饰材料,是今后支架材料研究的主要方向.随着组织工程学和生物工程技术以及纳米技术的快速发展和融合,多种材料与技术并用的新兴复合技术将进一步满足医患双方的需求.     

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.     

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1185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1142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。     

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。     

腕关节软骨损伤的生物材料干预

目的:探讨腕关节软骨损伤后的生物材料干预,为腕关节软骨损伤的创伤修复和功能重建选择理想的生物材料.方法:电子检索PubMed数据库(PubMed:1996/2010)及中国期刊全文数据库(CNKI:1996/2010),在标题和摘要中以"Wrist Joint, Cartilage, Injury, Rehabilitation, Treatment"或"腕关节,软骨,损伤,康复,治疗"为检索词进行检索,排除非核心期刊的文献,选择腕关节软骨损伤和生物材料对腕关节软骨损伤修复治疗的文献共25 篇文献.结果:关节镜微骨折技术联合透明质酸凝胶可明显提高再生软骨的厚度,更接近透明软骨.聚磷酸钙纤维/明胶支架复合材料基本满足组织工程支架复合材料的空隙率要求.自体骨膜移植固定骨髓间充质干细胞能够促进关节软骨的修复,生成与自身相适应的软骨,而转化生长因子β1可以诱导骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞.结论:由于腕关节生理结构及其生物力学的特殊性,腕关节软骨组织损伤较为常见,组织工程软骨修复术通过将细胞和支架复合物植入受损的组织或器官部位,从而达到创伤修复和功能重建的目的,为腕关节软骨组织损伤修复提供了一条有效的途径.干细胞定向诱导及转化生长因子β1基因修饰术,可为腕关节软骨修复提供崭新的研究方向.     

生物材料修复半月板损伤的特征

背景:由于半月板属于人体软骨组织,其自行修复较难,对于多数半月板损伤的患者,对其进行半月板缝合或切除很难起到修复的效果,组织工程学手段为其修复提供了可能与研究方向.目的:对半月板生理结构和生物力学特征进行阐述,探讨在对其治疗过程中组织工程学领域重点关注的种子细胞和支架材料的研究进展.方法:由作者应用计算机检索PubMed数据库(http://www.ncbi.nim.nih.gov/PubMed)及CNKI数据库(www.cnki.net/index.htm)1980/2010有关半月板生理结构、生物力学特征以及半月板损伤修复过程中组织工程学种子细胞和支架材料的文献.英文关键词为"the meniscus,damage,biological materials",中文关键词为"半月板,损伤,生物材料".排除重复及较陈旧的文献.结果与结论:共保留25篇文献进一步归纳分析.半月板损伤后自我修复较难,生物材料成为软骨组织修复的重要手段,种子细胞的培养与分离,理想支架材料的选择与研制成为制约半月板损伤修复的关键问题.细胞生长因子的调节作用为半月板种子细胞的繁殖与再生提供了更大保障,半月板组织工程支架材料的选择与研制经历了由单一材料向复合材料研制的快速发展时期,复合材料可以弥补单一材料存在的诸多缺点和不足,为新型材料的研制开辟了新思路.细胞的培养与分离以及纳米等仿生材料新技术的运用,成为今后研究的热点方向.     

组织工程化软骨修复关节软骨缺损

背景:目前治疗软骨缺损的方法均有明显缺陷,组织工程软骨修复关节软骨缺损为微创治疗软骨缺损提供了新方法.目的:总结组织工程软骨应用于修复关节软骨缺损的新进展.方法:由第一作者用计算机检索万方数据库(2000/2010)和PubMed 数据库(2000/2010),检索词分别为"软骨缺损,组织工程软骨"和"articular cartilage defects,tissue-engineered cartilage ",语言分别设定为中文和英文.从组织工程软骨及其新进展2 方面进行总结,对组织工程软骨的发展及构建等方面进行介绍.共检索到666 篇文献,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入23 篇文章.结果与结论:近年来随着细胞支架材料的不断发展和组织构建技术的日趋成熟,结合活性细胞和支架的组织工程软骨为微创修复关节软骨缺损提供了良好的治疗手段及方法,组织工程软骨修复软骨缺损是完全可行的,C-GP 凝胶与种子细胞相容性好,可做为组织工程软骨的理想支架,但细胞支架的制备及选择仍然是组织工程软骨的热点和难点.     

组织工程化软骨修复软骨损伤

背景:目前临床上多采用自体或异体软骨移植、软骨膜或骨膜移植、软骨细胞移植等方法进行软骨损伤修复,但均因取材局限、免疫排斥等导致效果不佳。利用组织工程的方法再造软骨,为软骨缺损的临床修复提供了新的思路与途径。目的:利用SCI数据库文献检索和深度分析功能,对于组织工程软骨的文献资料趋势进行多层次探讨分析,根据检索文献结果分析组织工程软骨的发展趋势。方法:通过计算机检索SCI数据库中2001/2010有关组织工程软骨的文献,检索词为"软骨(cartilage);组织工程(tissueengineering);软骨细胞(chondrocyte/cartilage cell);软骨组织(cartilage tissue);支架材料(scaffold materials);种子细胞(seed cell)",以文字和图表的形式进行统计和结果分析,描述其分布特征。结果与结论:SCI数据库2001-01/2010-12收录组织工程软骨相关文献总计3137篇,中国在该领域的文献产出量逐渐增多,总体呈上升趋势,Biomaterials《生物材料》杂志发表文献量最多。美国在该领域文献产出量多于其他国家,对该领域研究起到重要作用,发表文献较多的机构集中在美国的哈佛大学,莱斯大学,麻省理工学院,哥伦比亚大学,加利福尼亚大学圣地亚哥分校等。     

组织工程化软骨修复关节软骨缺损

背景：目前治疗软骨缺损的方法均有明显缺陷,组织工程软骨修复关节软骨缺损为微创治疗软骨缺损提供了新方法。目的：总结组织工程软骨应用于修复关节软骨缺损的新进展。方法：由第一作者用计算机检索万方数据库（2000/2010）和PubMed数据库（2000/2010）,检索词分别为＂软骨缺损,组织工程软骨＂和＂articular cartilage defects,tissue-engineered cartilage＂,语言分别设定为中文和英文。从组织工程软骨及其新进展2方面进行总结,对组织工程软骨的发展及构建等方面进行介绍。共检索到666篇文献,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入23篇文章。结果与结论：近年来随着细胞支架材料的不断发展和组织构建技术的日趋成熟,结合活性细胞和支架的组织工程软骨为微创修复关节软骨缺损提供了良好的治疗手段及方法,组织工程软骨修复软骨缺损是完全可行的,C-GP凝胶与种子细胞相容性好,可做为组织工程软骨的理想支架,但细胞支架的制备及选择仍然是组织工程软骨的热点和难点。     

软骨修复材料对运动性膝关节软骨损伤的修复

膝关节是日常生活及运动中最易受伤的关节,尤其是关节软骨长期受高压应力的作用,发生损伤的概率较高,加之软骨的再生能力较差,治疗难度大,所以,其损伤修复的研究引起了运动医学领域的普遍关注.目前许多促软骨修复的方法还处在探索阶段.研究证明运动性膝关节软骨修复领域以自体软骨移植效果为最佳,但由于其取材困难的局限性,尚难广泛应用.而应用较广泛的是细胞移植修复法,但所需细胞的载体材料还存在着较多远期不稳定性,仍需进一步研究和解决.     

软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损

背景：关节软骨缺损在临床上十分常见,随着分子生物学和组织工程学等学科的不断发展,为关节软骨缺损的修复提供了大量新的方法和思路,利用软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损成为目前骨科领域研究的热点。目的：总结并讨论目前软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损的研究现状,综述应用软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损的研究进展。方法：由第一作者应用计算机检索中国期刊全文数据库（CNKI：2000/2010）和Medline（1990/2010）数据库中的相关文章,检索词分别为＂关节软骨缺损,软骨组织工程＂和＂articular cartilage defects（ACD）,cartilage tissue engineering＂,语言分别设定为中文和英文。共检索得文章786篇,从中选取相关文章44篇,从软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损过程中的种子细胞、支架材料和生物因子3个具体方面的研究进展进行归纳及总结。结果与结论：支架、种子细胞和可调控细胞生长、增殖及分化的生物因子是软骨组织工程的3大要素。软骨组织工程方法主要包括利用体外培养、扩增后的种子细胞,将其种植于支架材料中,在相关调节因素的作用下形成组织工程化软骨,此方法已成为目前治疗关节软骨缺损的重要方法之一,并取得不错的疗效,但迄今为止尚未出现一种法被广泛认可的治疗方案。利用不同新型复合支架材料如修复治疗关节软骨缺损将成为今后研究的主要方向。     

软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损

背景:关节软骨缺损在临床上十分常见,随着分子生物学和组织工程学等学科的不断发展,为关节软骨缺损的修复提供了大量新的方法和思路,利用软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损成为目前骨科领域研究的热点。目的:总结并讨论目前软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损的研究现状,综述应用软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损的研究进展。方法:由第一作者应用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI:2000/2010)和Medline(1990/2010)数据库中的相关文章,检索词分别为"关节软骨缺损,软骨组织工程"和"articular cartilage defects(ACD),cartilage tissue engineering",语言分别设定为中文和英文。共检索得文章786篇,从中选取相关文章44篇,从软骨组织工程学方法修复关节软骨缺损过程中的种子细胞、支架材料和生物因子3个具体方面的研究进展进行归纳及总结。结果与结论:支架、种子细胞和可调控细胞生长、增殖及分化的生物因子是软骨组织工程的3大要素。软骨组织工程方法主要包括利用体外培养、扩增后的种子细胞,将其种植于支架材料中,在相关调节因素的作用下形成组织工程化软骨,此方法已成为目前治疗关节软骨缺损的重要方法之一,并取得不错的疗效,但迄今为止尚未出现一种法被广泛认可的治疗方案。利用不同新型复合支架材料如修复治疗关节软骨缺损将成为今后研究的主要方向。     

Imaging cartilage physiology

Osteoarthritis (OA) is a common disease that results in cartilage degeneration in the joints and is a disabling condition for millions of individuals. Poor sensitivity and specificity of standard diagnostic methods have relegated treatment options to mitigating pain or surgical replacement. The advent of disease-modifying drugs holds the potential for reversing the normal course of OA and rebuilding cartilage. To aid these therapies, novel magnetic resonance imaging-based tools are required for detecting subtle early changes in cartilage physiology due to OA that may provide improved diagnoses and clinical management of patients. Some of the techniques reviewed here such as T1ρ and T2 relaxometry, magnetization transfer, chemical exchange saturation transfer, and Na magnetic resonance imaging are all biomarkers of cartilage pathological diseases that are sensitive to early biochemical changes in the extracellular matrix of cartilage. These techniques have the potential to noninvasively detect early pathological changes with the goal of aiding clinical decision making as well as contributing to the development and evaluation of potential disease-modifying therapies.     

Human cartilage lysozyme

The lysozyme content of human cartilage was measured by incubation of lyophilized, powdered cartilage in a variety of buffers and salt solutions, and the factors controlling the binding of lysozyme within cartilage were studied. Lysozyme was extracted from hyaline cartilage by buffers of pH greater than 9.0 by solutions 1 M in monovalent cations, and by solutions 0.12-0.40 M in divalent cations. The ability of cations to extract lysozyme from cartilage agreed with their known affinities for binding to chondroitin sulfate. The total extractable lysozyme content of five samples of human costal cartilage ranged from 1.45 to 3.36 mug lysozyme per mg of cartilage; for five samples of hyaline cartilage from peripheral joints the range was 0.80-3.03 mug lysozyme per mg of cartilage. Cartilage incubated in excess exogenous lysozyme could bind 0.053 equivalents of lysozyme per equivalent of chondroitin sulfate. Fibrocartilage and synovium from knee joints yielded no detectable lysozyme, despite the fact that synovium, a tissue rich in lysosomes, contained measurable quantities of beta-glucuronidase. Lysozyme extraction from cartilage was not augmented by incubation with streptolysin S. When incubation was carried out with mild extraction techniques, lysozyme extraction from cartilage tended to parallel uronic acid release, both as a function of time and from one specimen to another. The active material as lysozyme. Lysozyme occurs in human hyaline cartilage as a counterion to polyanionic glycosaminoglycans. Carextracted from cartilage met five criteria for identification tilage lysozyme appears to be extracellular and nonlysosomal. Degradation of cartilage may contribute to the increased serum and synovial fluid lysozyme levels often present in patients with rheumatoid arthritis.