不同骨组织工程支架材料的生物安全性及性能

背景:寻找具有良好生物相容性、生物降解性、特定的可塑性以及三维多孔结构的支架材料是当今骨组织工程研究的一个重要方面。尽管目前市场上生物支架材料种类众多,但迄今尚没有找到一种最为理想的支架材料。目的:对传统的用于组织工程支架材料的天然有机分子材料、天然无机材料、人工合成有机材料、人工合成无机材料的性能、生物学效应和生物安全性以及研究现状进行综述,并对新型的多孔金属材料和纳米纤维支架材料进行综合分析,以期把握今后组织工程支架材料的研究方向。方法:应用计算机检索中国期刊全文数据库和Pubmed数据库。中文检索词为"骨组织工程,支架材料,多孔材料,纳米纤维";英文检索词为"bonetissue engineering,scafold,porous materials,nanofibers"。初检得到1035篇文献,中文632篇,英文403篇。阅读标题和摘要进行初筛,共保留20篇观点明确的文献做进一步分析。结果与结论:天然有机高分子材料包括胶原、纤维蛋白、壳聚糖等;天然无机材料包括珊瑚羟基磷灰石、陶瓷化骨等;人工合成有机高分子材料以聚乳酸、聚羟基乙酸及其共聚物应用最为广泛,还有聚-β-羟丁酸、聚原酸酯等;人工合成无机材料应用较为广泛的为羟基磷灰石、磷酸三钙。金属材料是目前临床骨科中应用最广泛的生物材料之一,其中多孔钛及多孔钽在人工关节方面的应用日趋成熟。纳米材料在骨组织工程中应用刚刚起步,其前景非常广阔。     

三维支架材料与脂肪干细胞的生物相容性

背景：构建组织工程化气管需要适合的三维支架。 目的：观察脂肪干细胞与聚乳酸-乙醇酸共聚物及聚三亚甲基碳酸酯共聚物支架的生物相容性。 方法：采用组织块法原代分离培养SD大鼠脂肪干细胞,行流式细胞术及多向分化能力鉴定。将脂肪干细胞分别种植于聚乳酸-乙醇酸共聚物和聚乳酸-乙醇酸-三亚甲基碳酸酯共聚物支架中,扫描电镜观察细胞与支架的生物相容性。 结果与结论：脂肪干细胞种植于两种支架材料后生长速度快,扫描电镜观察可见脂肪干细胞呈球型,并伸展形成伪足,贴附于支架材料,细胞间相互连接成团。说明聚乳酸-乙醇酸共聚物与聚三亚甲基碳酸酯共聚物支架均具有良好的生物相容性,无细胞毒性,其多孔的三维立体状结构适合脂肪干细胞黏附生长。     

新型组织工程化骨材料植入动物体内的成血管效应

背景：以生长因子、种子细胞、载体支架为基础的骨组织工程研究取得的成功,向人们展示了再造骨组织器官的美好前景,然而在临床应用方面往往效果不理想。其中很重要一个原因是组织工程骨很大程度上受制于移植物血管网缺乏造成的细胞供养障碍而导致失效。 目的：新型组织工程骨修复材料植入新西兰兔桡骨缺损处观察其成血管作用。 方法：将聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物包裹碱性成纤维细胞生长因子制备成微球囊,然后与磷酸钙骨水泥混合,并与体外培养的同种异体骨髓间充质干细胞共培养制备新型组织工程骨修复材料。60只成年新西兰兔建立15 mm桡骨缺损模型后随机分成2组,实验组植入新型组织工程骨修复材料,对照组植入复合骨髓间充质干细胞的聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物与磷酸钙骨水泥的混合材料。于术后4、8、12周,通过组织细胞形态学观察、核素骨扫描等手段,观察各个时期血管形成情况。 结果与结论：光镜下组织形态学观察结果及核素骨扫描结果示血管化程度是实验组优于对照组。 结果显示聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物-成纤维细胞生长因子/磷酸钙骨水泥材料复合骨髓间充质干细胞构建的新型组织工程骨修复材料在动物体内有较好的成血管效果。     

骨髓间充质干细胞在淫羊藿苷/羟基磷灰石/聚乳酸-羟基乙酸共聚物支架上的成骨

文题释义：纳米结构：是尺寸介于分子和微米尺度间的物体结构。当纳米羟基磷灰石与高分子材料物理混合后,羟基磷灰石会发生自聚,从而在材料表面产生纳米结构。这种纳米结构有利于细胞(如骨髓充间质干细胞)的黏附,是骨修复材料表面细胞增殖和后期成骨分化的基础。成骨分化：当干细胞接受诱导时可以向成骨细胞转变。淫羊藿苷高分子复合支架与间充质干细胞共培养一段时间后,其骨分化标志物碱性磷酸酶和骨钙素的活性增高,同时成骨相关基因和蛋白(Runx-2、COLⅠ)表达水平上升,即细胞在淫羊藿苷诱导下发生了成骨分化。  摘要背景：近年来,骨组织工程技术为临床治疗骨缺损提供了全新的思路和模式。该研究首次将传统中药与组织工程支架的纳米结构结合,以期探索并构建一种可用于骨缺损治疗的新型骨组织替代材料。目的：研究淫羊藿苷(icariin,ICA)/羟基磷灰石(hydroxyapatite,HA)/聚乳酸-羟基乙酸共聚物(poly(lactic-co-glycolic acid),PLGA)复合支架的成骨活性。方法：将HA与PLGA通过物理共混的方式制成HA/PLGA复合支架,然后将其浸泡于不同浓度的ICA溶液中,从而得到ICA/HA/PLGA支架。利用兔骨髓间充质干细胞分别对复合支架的细胞黏附、增殖、成骨作用和细胞毒性进行评价。细胞黏附、细胞增殖和细胞毒性采用MTT法进行检测,碱性磷酸酶活性和骨钙素活性采用ELISA法进行检测,成骨相关基因和蛋白表达水平分别用荧光定量PCR和Western blot法进行检测。结果与结论：①PLGA中加入适量HA可以提高支架的力学强度,且在HA含量为10%时效果最佳,拉伸强度为(1.67±0.37) MPa;压缩模量为(4.17±1.62) MPa,且会在支架表面形成纳米结构;该微结构可以促进骨髓间充质干细胞在支架表面的黏附;②ICA不会影响骨髓间充质干细胞在复合支架上的增殖,且1.00 µmol/L ICA水溶液浸泡后的ICA/HA/PLGA复合支架具有最优的成骨分化功能,其碱性磷酸酶活性、骨钙素活性、成骨相关基因和蛋白(Runx-2和COLⅠ)的表达水平均最高;③ICA/HA/PLGA复合支架无细胞毒性;④结果表明,HA(10%)/ICA(1.00 µmol/L)/PLGA支架具有良好的机械性能、成骨作用和生物相容性,是一种具有良好应用潜力的骨组织工程支架。ORCID: 0000-0002-9770-9109(王德欣) 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     

成骨诱导人脐带间充质干细胞与纳米羟基磷灰石/聚酰胺66支架材料的生物相容性☆

背景：纳米羟基磷灰石/聚酰胺66材料有利于成骨细胞的长入和新生骨的形成、且抗弯强度、抗压强度等各项参数与正常骨组织的力学性能相接近,能满足实验动物硬组织修复的要求。 目的：分析成骨诱导后人脐带间充质干细胞与纳米羟基磷灰石/聚酰胺66复合支架的生物相容性。 方法：体外培养人脐带间充质干细胞,纯化增殖,成骨诱导。取成骨诱导后的第3代人脐带间充质干细胞接种于纳米羟基磷灰石/聚酰胺66支架材料上,观察细胞的生长、增殖情况及材料细胞毒性。 结果与结论：成骨诱导后人脐带间充质干细胞在复合支架上生长分化良好,增殖活性不受材料影响。成骨诱导14 d内,可见碱性磷酸酶活性随着培养时间延长而逐渐增高。MTT法检测细胞无毒性。扫描电镜观察,1 d后可见细胞在支架表面附着生长;7 d后可见细胞在材料上生长良好,材料空隙有大量充填。说明纳米羟基磷灰石/聚酰胺66支架可作为骨组织工程中人脐带间充质干细胞的细胞载体,具有良好的生物相容性,能满足骨组织工程的需要。关键词：羟基磷灰石/聚酰胺66;人脐带间充质干细胞;细胞培养;骨组织工程;支架;生物相容性 缩略语注释：nHA/PA66：nano-hydroxyapatite crystals and pnolyamide 66,羟基磷灰石/聚酰胺66;hUCMSCs：human umbilical cord mesenchymal stem cells,人脐带间充质干细胞 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.16.019     

改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸复合骨髓基质干细胞修复兔桡骨缺损*

背景：前期试验证实骨髓基质干细胞能够在改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸材料表面黏附、增殖,该材料具有良好的生物安全性。 目的：观察骨髓基质干细胞与改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸材料复合修复兔桡骨缺损的效果。 方法：建立兔15 mm桡骨缺损模型,随机分为3组：空白对照组不进行任何处理,实验组植入改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸+骨髓基质干细胞组织工程化骨,对照组植入单纯改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸支架材料。 结果与结论：①X射线评价：术后1~12周,实验组骨缺损修复程度及速度明显优于空白对照组与对照组(P < 0.05)。②组织学检测：实验组术后4周即可观察到新生骨和纤维组织长入材料空隙,局部形成陷窝结构;8周时新生骨组织增多,部分可观察到成熟的骨小梁结构;12周时可见大量成熟骨细胞,骨小梁排列紧密,移植材料逐步被新生骨取代,与正常骨组织形态基本一致,且骨小梁出现时间早于空白对照组与对照组。说明骨髓基质干细胞复合改性纳米羟基磷灰石/聚乳酸-聚羟乙酸构建的组织工程化骨能够促进骨缺损处新骨的生成,较单纯支架材料具有明显优势。     

脂肪干细胞和生物支架应用于牙槽骨修复

背景：各种生理或病理因素导致的牙槽骨的吸收、缺损是口腔临床医学中的常见问题,但目前较常用的修复缺损牙槽骨的方法不能完全满足临床需要。骨组织工程的出现成为修复骨缺损的研究热点。  目的：就脂肪干细胞的来源和应用价值、生物支架的种类及特性、生物支架对种子细胞的影响及脂肪干细胞复合支架用于动物实验的研究等方面作一总结。 方法：应用计算机检索CNKI和Pubmed数据库中1995年1月至2013年4月关于脂肪干细胞、生物支架及骨修复的文章,在标题和摘要中以“脂肪干细胞,分化、增殖和成骨生物支架,牙槽骨,骨组织工程”或“Adipose stem cells,Differentiation、proliferation and Osteogenesis,Biological scaffold,alveolar bone,bone tissue engineering”为检索词进行检索。选择文章内容与脂肪干细胞和生物支架应用于修复骨缺损有关者,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到163篇文献,根据纳入标准选择关于脂肪干细胞和生物支架应用于修复骨缺损的40篇文献进行综述。 结果与结论：脂肪干细胞具有与骨髓基质干细胞相似的分化潜能,因其来源广、易采集、易培养低衰老,成骨分化好和风险小等特点被广泛关注,尤其和生物支架应用于骨修复表现出更好的成骨效果。随着有关各科学的发展牙槽骨缺损的修复有关问题都可以解决,脂肪干细胞和生物支架构建工程骨将是实现真正意义上牙槽骨再生的发展趋势且具有良好的发展前景。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：     

骨髓间充质干细胞与多种支架材料复合效果的系统评价

背景：目前骨髓间充质干细胞多和不同生物支架材料复合修复骨缺损,但其效果尚缺乏系统性的评价。 目的：系统评价骨髓间充质干细胞与不同骨支架生物材料复合修复骨缺损的效果。 方法：检索中国期刊全文数据库(CNKI)、中国生物医学数据库(CBM)、维普中文科技期刊数据库(VIP)及万方数据库1990-01/2011-04有关骨髓间充质干细胞与不同骨支架生物材料复合修复骨缺损的文章,同时手检纳入研究的参考文献。对研究结果定性分析,进行生物材料复合种子细胞的全面总结。 结果与结论：从选取的有关生物材料复合骨髓间充质干细胞修复骨缺损的实验中,证实了骨髓间充质干细胞可以和多种生物材料,包括明胶海绵、聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物多孔材料、羟基磷灰石、磷酸钙、珊瑚、藻酸盐、壳聚糖聚乳酸、硫酸钙、藻酸钙、左旋聚丙交酯、富血小板血浆有效复合,并可以向成骨细胞分化。提示骨髓间充质干细胞可以促进各种支架材料修复骨缺损的新骨成骨能力。     

生物支架材料促进骨髓间充质干细胞成骨分化的研究热点北大核心

背景:目前单一生物支架材料难以满足骨组织工程的成骨需要,骨髓间充质干细胞具有优良的成骨特点,复合支架材料及复合生长因子的支架具有更优良的成骨能力,是目前研究的热点。目的:对不同生物支架材料及其改型后促进骨髓间充质干细胞成骨分化进行综述。方法:由第一作者通过检索中国知网、万方、维普、PubMed、Embase数据库2014年1月至2020年7月发表的相关文献,检索词为"骨髓间充质干细胞,支架,成骨分化,羟基磷灰石,胶原,壳聚糖;Bone marrow mesenchymal stem cells,scaffold,osteogenic,hydroxyapatite,collagen,chitosan",最终选取符合标准的文献69篇。结果与结论:骨组织工程的飞速发展可有效解决骨缺损修复的难题,种子细胞和生物支架材料是骨组织工程的核心内容。骨髓间充质干细胞具有优良的成骨分化能力,被广泛应用于骨组织工程。将不同的支架材料复合,利用先进的制备工艺或者进行支架的表面修饰、添加生长因子等可充分结合各种生物支架材料的优点,诱导骨髓间充质干细胞的成骨分化和支架血管的形成,达到修复骨缺损的目的,是骨组织工程的研究热点。     

低聚乙二醇富马酸酯水凝胶中骨髓来源间充质干细胞的生物学行为

文章快速阅读：  文题释义：水凝胶：是以水为分散介质的凝胶,具有网状交联结构的水溶性高分子中引入一部分疏水基团和亲水残基,亲水残基与水分子结合,将水分子连接在网状内部,而疏水残基遇水膨胀的交联聚合物。是一种高分子网络体系,性质柔软,能保持一定的形状,能吸收大量的水。凡是水溶性或亲水性的高分子,通过一定的化学交联或物理交联,都可以形成水凝胶。这些高分子按其来源可分为天然和合成两大类。天然的亲水性高分子包括多糖类(淀粉、纤维素、海藻酸、透明质酸,壳聚糖等)和多肽类(胶原、聚L-赖氨酸、聚L-谷胺酸等)。合成的亲水高分子包括醇、 丙烯酸及其衍生物类(聚丙烯酸,聚甲基丙烯酸,聚丙烯酰胺,聚N-聚代丙烯酰胺等)。低聚乙二醇富马酸酯水凝胶：是由聚乙二醇和延胡索酸酯与聚乙二醇二丙烯酸酯化学交联而成,具有良好的组织相容性和生物可降解性。实验证明低聚乙二醇富马酸酯水凝胶随着相对分子质量的升高其溶胀度降增加,溶胀比增加引起水凝胶降解速度加快及力学强度减弱。故研制与筛选具有合适溶胀比的低聚乙二醇富马酸酯水凝胶材料是进行骨组织工程支架材料研究的前提。   背景：低聚乙二醇富马酸酯水凝胶是一种具有良好生物相容性及可注射性和可降解性的生物材料。不同相对分子质量水凝胶之间的特性有所差异,将骨髓间充质干细胞包裹其中并诱导细胞成骨分化,相对分子质量相当的水凝胶更有利于细胞增殖和分化,所以采用该材料为骨组织工程支架提供了新的选择。目的：探讨不同相对分子质量的低聚乙二醇富马酸酯水凝胶材料体外包裹大鼠骨髓间充质干细胞的增殖和分化的影响。方法：低聚乙二醇富马酸酯通过氧化还原基团引发系统产生交联,制备出相对分子质量为1000,3000,10000,35 000的低聚乙二醇富马酸酯水凝胶,对水凝胶的溶胀和降解性能进行检测。将骨髓间充质干细胞包裹到4种相对分子质量的水凝胶中,在成骨培养液中诱导1-3周,通过组织学染色(苏木精-伊红染色和茜素红染色)和免疫荧光染色检测水凝胶材料对骨髓间充质干细胞形态的影响以及成骨分化的效果。 结果与结论：①随着水凝胶相对分子质量的增加,成胶时间变短,凝胶的溶胀度明显增加,且随着时间的推移,水凝胶的降解速率与相对分子质量成正比;②细胞复合水凝胶支架材料的组织学与免疫荧光染色结果表明,细胞经过诱导后,在具有适当溶胀与降解特性的相对分子质量为3 000与10 000的水凝胶中所形成的矿化结节数量显著多于在其它两种相对分子质量中的,说明有利于细胞的增殖与分化;③结果表明,低聚乙二醇富马酸酯水凝胶具有良好的生物相容性,且相对分子质量为3 000与     10 000的水凝胶对间充质干细胞的成骨分化有一定的良性调节作用。 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程 ORCID:0000-0002-0616-3754(魏丽君)     

调控骨髓间充质干细胞成骨分化的Wnt/β-catenin信号通路及相关因素

背景:骨髓间充质干细胞诱导成骨而抑制成脂分化是骨质疏松症防治的关键,也是骨组织修复工程种子细胞的来源,Wnt信号通路对骨形成起着重要作用.目的:综述Wnt/β-catenin信号通路调控骨髓间充质干细胞成骨分化的相关因素及分子机制.方法:应用计算机检索CNKI、PubMed及万方医学数据库建库至2020年2月发表的相关...     

心脏组织工程中细胞和生物支架的研究热点

文题释义：心脏组织工程：是基于组织工程的技术和原理,利用合适来源的细胞和生物支架制造心脏移植物,用于代替受损心脏组织或促进心肌细胞增殖,以恢复或改善心脏功能的技术。 生物支架：是组织工程技术中用于对细胞成分起支撑作用的移植物,其构成成分类似于细胞外基质成分,部分支架具有孔隙等允许血液中氧气及营养物质通过。 背景：心脏组织工程技术的出现和发展,为心血管疾病尤其是心肌梗死的治疗提供了新的选择。 目的：通过对心脏组织工程的2个核心要素即细胞和生物支架的研究进展进行综述,以期为心脏组织工程技术应用于心血管疾病治疗提供参考及依据。 方法：通过检索PubMed 数据库及中国知网数据库2010至2019年期间心脏组织工程相关文章,以“cardiac tissue engineering,cardiomyocytes differentiation,cardiac tissue engineering,cardiomyocytes differentiation,bone marrow derived stem cells,human embryonic stem cells,induced pluripotent stem cells,menstrual blood stem cells,biological scaffolds”为英文检索词,以“心脏组织工程,心肌细胞分化,干细胞,生物支架”等为中文检索词,最终选择78篇英文文献纳入研究。 结果与结论：多种来源的细胞(包括心肌细胞、骨骼肌细胞、心脏成纤维细胞、骨髓来源干细胞、胚胎干细胞、诱导多能干细胞、月经血干细胞)和生物支架(包括水凝胶、脱细胞支架、细胞片及心脏芯片)都可应用于心脏组织工程,但心脏组织工程仍然存在诸多需要解决的问题,如合适的细胞来源、新型支架材料的研发、诱导分化技术的优化,植入时机及途径的优化。 ORCID:0000-0003-2763-5535(王萍) 中国组织工程研究杂志出版内容重点：生物材料;骨生物材料; 口腔生物材料; 纳米材料; 缓释材料; 材料相容性;组织工程     

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。     

脂肪干细胞三维生长骨组织工程复合体的构建

背景：组织工程支架是模仿细胞赖以生长代谢的细胞外基质而构建的支架和环境,其选择、制备以及种子细胞的选择是骨组织工程领域中的一项十分重要的课题。 目的：利用几丁质凝胶/异种骨构建脂肪干细胞三维生长环境,并对其相容性进行研究。 方法：从出生8 d新西兰大白兔腹股沟获取脂肪组织,提取脂肪干细胞。脂肪干细胞经过体外成骨诱导分化后,种植于几丁质凝胶/异种骨,构建新型骨组织工程复合体,并将其设为细胞/几丁质凝胶/异种骨组;将脂肪干细胞直接种植于异种骨,构成脂肪干细胞/异种骨复合体作为细胞/异种骨组,单独异种骨为空白组。体外诱导2周后进行电镜扫描,观察细胞与支架的复合情况。 结果与结论：镜扫描观察显示几丁质凝胶充分渗透于支架的空隙内,形成一个细胞的三维生长环境,使原本只能在材料上贴壁生长的脂肪干细胞能够在三维的环境中生长,为细胞外基质的再生提供足够的空间。几丁质凝胶/异种骨悬浮诱导后的脂肪干细胞,承载了更多的细胞,减少了细胞在载体中的流失,是一种较好的骨组织工程载体。 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;组织工程全文链接：     

种子细胞在颌骨缺损修复中的研究与应用

背景：颌骨缺损时形态的修复不仅要考虑形态也要考虑咬合关系能否建立。 目的：对近年来骨组织工程中种子细胞应用于颌骨缺损修复治疗的研究现状做一综述。 方法：以Bone tissue engineering, seeded cells,Osteogenic Differentiation为英文检索词,以骨组织工程,种子细胞,成骨分化,骨缺损修复为中文检索词,检索1994年1月至2011年4月 PubMed数据库和CNKI数据库相关文献。阅读标题和摘要进行初筛,排除因研究目的与此文无关及内容重复性文献,共保留58篇文献进行综述。 结果与结论：综合分析各种种子细胞应用于骨组织工程的研究现状,认为骨髓间充质干细胞研究最多,而脐血间充质干细胞和脐带间充质干细胞的研究因其能克服骨髓间充质干细胞应用的诸多缺点故也较为热门。胚胎干细胞存在伦理学上的困境,若能够有所突破,仍有望成为重要的颌骨缺损时骨组织工程的种子细胞之一。基因修饰的种子细胞能增强骨组织工程种子细胞的增殖能力和定向成骨分化的能力。但基因工程技术仍有待提高,其安全性和有效性仍有待商榷。     

组织工程支架材料在脊髓损伤修复中的应用

背景：脊髓损伤最初往往会导致细胞和组织的不断丢失,组织工程支架可以模拟细胞外基质的生理状态,从而有利于细胞的黏附、迁移、扩增和分化。 目的：总结近年来组织工程支架材料联合细胞和/或细胞因子修复脊髓损伤的新进展。 方法：应用计算机检索PubMed、Ovid Medline及CBM数据库中2000-10/2010-10 与组织工程支架材料修复脊髓损伤相关的文章。  结果与结论：组织工程材料治疗脊髓损伤需要3 因素：种子细胞、组织工程支架、细胞因子。组织工程支架对于损伤脊髓断端起到桥接作用,而种植于材料的种子细胞和/或细胞因子可以促进神经轴突的生长和迁移。可用于组织工程支架的材料可分为天然材料和人工合成材料,包括胶原、壳聚糖、琼脂糖/藻酸盐、聚乳酸、纤连蛋白、聚羟基乙酸/聚乳酸、聚β羟丁酸等,动物实验已经取得一些成果,显示组织工程支架材料联合细胞移植修复效果更好,但临床上目前尚无开展组织工程支架材料修复脊髓损伤的研究。     

Precipitation of nanohydroxyapatite on PLLA/PBLG/Collagen nanofibrous structures for the differentiation of adipose derived stem cells to osteogenic lineage

Tissue engineering and nanotechnology have enabled engineering of nanostructured materials to meet the current challenges in bone treatment owing to rising occurrence of bone diseases, accidental damages and defects. Poly(l-lactic acid)/Poly-benzyl-l-glutamate/Collagen (PLLA/PBLG/Col) scaffolds were fabricated by electrospinning and nanohydroxyapatite (n-HA) was deposited by calcium-phosphate dipping method for bone tissue engineering (BTE). The abundance and accessibility of adipose derived stem cells (ADSC) may prove to be novel cell therapeutics for bone repair and regeneration. ADSCs were cultured on these scaffolds and were induced to undergo osteogenic differentiation in the presence of PBLG/n-HA for BTE. The cell-biomaterial interactions were analyzed using cell proliferation, SEM and CMFDA dye extraction techniques. Osteogenic differentiation of ADSC was confirmed using alkaline phosphatase activity (ALP), mineralization (ARS) and dual immunofluorescent staining using both ADSC marker protein and Osteocalcin, which is a bone specific protein. The utmost significance of this study is the bioactive PBLG/n-HA biomolecule introduced on the polymeric nanofibers to regulate and improve specific biological functions like adhesion, proliferation and differentiation of ADSC into osteogenic lineage. This was evident from the immunostaining and CMFDA images of ADSCs showing cuboidal morphology, characteristic of osteogenic lineage. The observed results proved that the PLLA/PBLG/Col/n-HA scaffolds promoted greater osteogenic differentiation of ADSC as evident from the enzyme activity and mineralization profiles for bone tissue engineering.     

骨髓基质干细胞治疗骨不连的新进展

背景：骨髓基质干细胞体外培养增殖力强、易于向成骨细胞及软骨细胞方向分化且成骨性能稳定等特点,成为骨组织工程中合适的种子细胞。 目的：总结分析采用骨髓基质干细胞作为种子细胞,分析其直接移植于骨不连部位或复合支架或转基因治疗骨不连所具有的优劣势。 方法：检索1992/2011西文生物医学期刊文献数据及CNKI 数据库有关骨不连研究,骨髓基质干细胞分离、培养,在骨不连方面的应用,骨组织工程细胞支架方面的文献,英文检索词为“bone marrow stromal stem cells,nonunions, repairing,tissue engineering”,中文检索词为“骨髓基质干细胞,骨修复,骨不连,组织工程”。排除重复性研究,保留23篇进一步归纳总结。 结果与结论：利用骨髓基质干细胞作为种子细胞,直接植入骨不连部位,或与适当的支架材料结合,或用骨髓基质干细胞作为靶细胞,导入外源目的基因诱导成骨的基因治疗来修复骨缺损的方法,给骨缺损的治疗带来光明的前景。但同时也存在骨髓基质干细胞增殖、分化合适条件难以准确确定,经皮移植自体骨髓基质干细胞植入体内后容易流失,不能在植入部位形成有效的细胞浓度,支架材料尚不能完全符合临床要求,以及如何将骨组织工程与基因治疗的方法结合起来等问题,需要进一步的研究。     

骨髓间充质细胞复合胶原-壳聚糖材料联合骨搬移修复胫骨缺损：随机对照实验方案

背景：骨髓间充质干细胞发挥成骨作用需要支架材料的辅助,一方面支架材料不仅可将细胞运载至骨缺损区域,另一方面还可作为新骨生长的框架结构。胶原-壳聚糖复合材料是骨组织工程较为理想的支架材料之一,同时其具有骨诱导性,比常规支架材料更优越的成骨能力。骨搬移技术在临床上在修复长段骨缺损方面已得到广泛应用,但也存在成骨慢、外固定时间长、骨不连等缺憾。如何进一步加快骨形成速度,减少并发症发生,已成当前亟待解决的问题。实验假设：骨髓间充质干细胞复合胶原-壳聚糖支架移植能提高胫骨缺损骨搬移修复效果。 方法/设计：随机对照动物实验。分为体外和体内实验两部分。体外实验中取月龄一两个月的新西兰大白兔股骨骨髓,提取骨髓间充质干细胞,培养至第3代,将细胞悬液滴于胶原-壳聚糖支架材料,构建骨髓间充质干细胞复合胶原-壳聚糖支架。体内实验选用24只三四月龄新西兰大白兔,被随机分配接受如下干预：骨搬移、支架植入、骨搬移联合支架植入。研究的主要观察指标为植入材料与骨缺损界面的生长情况、X射线检测的缺损区骨修复情况、苏木精-伊红染色及扫描电镜观察缺损区成骨情况、免疫组织化学染色检测成骨区Ⅰ型胶原蛋白的表达情况、扫描电子显微镜观察移植材料与宿主骨的界面键合情况、超微结构及新骨的生成。 讨论：实验结果将有助于确定对骨缺损进行骨搬移治疗过程中,应用骨髓间充质干细胞复合胶原-壳聚糖支架移植促进骨缺损再生修复效果的可行性。 实验方案获基金支持情况：获辽宁省科学技术计划项目资助(2012225019)。 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