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。     

组织工程材料修复半月板运动损伤的可行性及特点

背景：组织工程技术的发展为半月板损伤的修复和再造开辟了新的途径,利用该技术构建有功能的半月板在防治半月板切除后的并发症中有重要意义。 目的：综述了组织工程材料在半月板运动损伤修复中的可行性及特点。 方法：由第一作者检索1990/2010 PubMed数据库及中国知网数据库有关天然生物材料、人工合成材料、纳米材料修复半月板损伤的文章。英文检索词为“meniscus,sports injuries,repair,tissue engineering,material ”,中文检索词为“半月板,运动损伤,修复,组织工程,支架材料”。 结果与结论：由于半月板的血供特点,致使半月板无血运区损伤不具备愈合能力。组织工程技术的发展为半月板损伤的修复和再造开辟了新途径。目前报道较多的修复半月板支架材料主要有天然生物材料、人工合成材料、纳米材料等。组织工程化半月板的研究已取得了阶段性的成果,但对支架材料正处于研发实验阶段,还没确定出一种最理想的材料,因此寻求一种具有良好的细胞相容性,可控制的降解率并具有一定力学强度的支架材料仍是半月板组织工程的研究热点。     

修复运动性肌腱损伤组织工程化肌腱及种子细胞和支架材料

背景：获得大规模、具有再生活力的种子细胞以及具有与正常人体肌腱组织相接近的力学性能的理想支架材料是当前组织工程化肌腱研究面临的最为关键的限制性因素。 目的：总结和分析组织工程肌腱研究中的种子细胞和支架材料的研究进展。 方法：查阅近年来肌腱组织工程研究的相关文献,综合国内外最新研究成果,就肌腱组织工程中合适的种子细胞来源、研究更为理想的支架材料及组织相容性等方面的进展进行概述。 结果与结论：肌腱组织工程中常用的种子细胞有间充质干细胞、肌腱干细胞及胚胎干细胞等,可以向骨、软骨和脂肪分化,修复肌腱损伤的理想细胞。肌腱组织工程支架材料有天然材料及人工合成材料等,肌腱组织工程支架材料应有良好的生物相容性和适度的机械性能,复合材料将是肌腱组织工程支架材料研究的重点。 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      

天然胶原半月板组织工程支架修复运动半月板损伤

背景：可吸收天然胶原支架材料是成熟和理想的半月板替代物。 目的：总结半月板组织工程学研究的现状。 方法：以“组织工程学、运动性半月板损伤、种子细胞、可吸收天然胶原、生物支架材料、应力刺激、力学因素”为中文关键词,以“Tissue engineering、Movement of the meniscus、Seed cells、Natural collagen can be absorbed、Biological scaffolds、Stress stimulation、Mechanical factor”为英文关键词,采用计算机检索PubMed数据库和维普数据库中1994年1月至2011年12月与运动性半月板损伤及半月板组织工程研究相关的文章。 结果与结论：目前的研究重点包括半月板损伤机制、可吸收天然胶原作为半月板组织工程支架的可行性分析、应力刺激、半月板恢复力学因素4个方面。研究表明半月板组织工程修复运动性半月板损伤具有良好的应用前景和广阔的使用空间,但在实际应用中,半月板组织工程支架的构建、细胞外基质复合材料的研究及其与组织的相容性,修复后组织工程半月板的应力刺激和所能承受的力学因素问题仍是半月板组织工程学方面的难点问题。     

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。     

组织工程化前交叉韧带在运动损伤修复中应用

背景：运动员前交叉韧带的损伤极难彻底恢复,降低运动寿命。 目的：总结组织工程化前交叉韧带在运动损伤修复中的研究现状和最新进展。 方法：采用计算机检索维普数据库和PubMed数据库1994-01/2010-12相关文章,纳入28篇与运动性前交叉韧带损伤及组织工程韧带相关的文章,重点对组织工程前交叉韧带重建的研究进展、前交叉韧带种子细胞的来源、细胞因子在前交叉韧带重建中的应用及组织工程前交叉韧带附丽的基础研究4个方面进行探讨。 结果与结论：运动中前交叉韧带损伤后自体愈合能力极差,对于运动员伤后痊愈造成极大困难。组织工程前交叉韧带近些年来飞速发展,具有良好的应用和发展前景。但在实际应用过程中,组织工程化种子细胞的选择、支架材料的构建和组织工程前交叉韧带附丽的基础研究三者有机相互融合,并合理应用生长因子,才能在临床上起到最佳治疗效果,最终达到修复和重建前交叉韧带的目的。     

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。     

关节软骨修复与相关细胞因子的作用

背景：关节软骨损伤后几乎不能完全修复,在生理负荷下容易发生退行性改变,最终发展成骨性关节炎。利用细胞生长因子构建组织工程化软骨,修复重建受损关节软骨,为骨关节软骨疾病的治疗开辟了新的途径。 目的：全面了解细胞因子特性与正常关节软骨相似的组织工程软骨的构建,明确目前细胞因子促进软骨分化修复的研究进展。 方法：电子检索中国生物医学文献数据库和计算机Medline数据库1994/2009收录的关节软骨修复与相关细胞因子相关综述和论文报告,并分析其研究进展。 结果与结论：共纳入软骨细胞因子相关文献29篇。关节软骨损伤后的修复非常有限,其对创伤、炎症的反应是由软骨细胞、滑膜组织分泌或关节液中含有的细胞因子所介导的。软骨细胞基质中的生长因子,通过不同的细胞信号通路使基因表达启动或关闭,在软骨生长和分化中发挥重要作用,同时软骨细胞周围环境因素也影响调控诱导分化的结果。     

组织工程半月板研究进展

从半月板种子细胞、支架材料及细胞因子三方面对组织工程半月板研究的进展进行综述,并指出目前存在的问题和今后研究的方向。     

体外构建工程化心肌组织的研究与应用

背景：“工程化心肌组织”是应用组织工程的方法,构建出具有天然心肌组织特征的心肌,将它移植到体内,最终修复或完全替代病损组织。但以往研究获得的工程化心肌组织存在较多的缺陷,仍不能满足实际需要。 目的：总结体外构建工程化心肌组织方法的研究进展。 方法：由第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI：2000/2010)和Medline(2000/2010)数据库,检索词分别为“心肌,组织工程,心肌构建物”和“Myocardial Construction materials, Tissue Engineering, Myocardial”。从种子细胞、支架材料、体外培养环境和生物反应体系、工程化心肌组织的再血管化、移植实验5方面进行总结,对不同的种子细胞及生物支架材料和体外培养的环境、移植工程化组织的再血管化等方面进行了介绍。共检索到150篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入30篇文章。 结果与结论：适合心肌细胞生存和心肌细胞形成的新型生物活性支架,理想的种子细胞、体外培养环境与生物反应体系、移植工程化组织的再血管化,动物移植实验等方面都是组织工程化心肌组织再造的关键所在。构建的组织工程化心肌组织应同时具备良好的收缩功能、稳定的电生理特性、力学强度和柔韧性、无免疫原性及自身能血管化或在移植后能迅速血管化的条件,但未来还需进一步研究。     

组织工程技术修复半月板损伤：从基础到临床的差距

BACKGROUND: The use of tissue engineering technology to build a functional meniscus is a new idea for repair of meniscus injury. OBJECTIVE: To analyze the research progress of seed cells and scaffold materials in tissue-engineered meniscus repair. METHODS: A computer-based search of CNKI and PubMed was performed for articles related to tissue-engineered meniscus repair published from 1996 to 2015. The keywords were "meniscal repair, meniscal injury, tissue engineering, tissue-engineered meniscus, biomaterials, stem cells" in Chinese and English, respectively. RESULTS AND CONCLUSION: Tissue-engineered meniscus reconstruction is a more viable method for repair of meniscus injury. Mesenchymal stem cells are pluripotent cells that are ideal seed cells for tissue-engineered meniscus reconstruction. Scaffolds are one of important factors for meniscus repair, and natural meniscal scaffolds play an important role. Selection and development of scaffold materials for meniscus tissue engineering have experienced a rapid development period from a single material to composite materials. Composite materials make up a lot of shortcomings and deficiencies that a single material has, and open up new ideas for developing new materials. Meniscal tissues with geometric shapes can be constructed using tissue engineering technology. However, the long-term observation of the biological properties of meniscal tissues is necessary, and from basic to clinic, there is still a lack of reliable data to prove the effect of tissue engineering technology in the meniscus repair.      

Regeneration of whole meniscus using meniscal cells and polymer scaffolds in a rabbit total meniscectomy model

The current treatments of meniscal lesion in knee joint are not perfect to prevent adverse effects of meniscus injury. Tissue engineering of meniscus using meniscal cells and polymer scaffolds could be an alternative option to treat meniscus injury. This study reports on the regeneration of whole medial meniscus in a rabbit total meniscectomy model using the tissue engineering technique. Biodegradable scaffolds in a meniscal shape were fabricated from polyglycolic acid (PGA) fiber meshes that were mechanically reinforced by bonding PGA fibers at cross points with 75:25 poly(lactic-co-glycolic acid). The compressive modulus of the bonded PGA scaffold was 28-fold higher than that of nonbonded scaffold. Allogeneic meniscal cells were isolated from rabbit meniscus biopsy and cultured in vitro. The expanded meniscal cells were seeded onto the polymer scaffolds, cultured in vitro for 1 week, and transplanted to rabbit knee joints from which medial menisci were removed. Ten or 36 weeks after transplantation, the implants formed neomenisci with the original scaffold shape maintained approximately. Hematoxylin and eosin staining of the sections of the neomenisci at 6 and 10 weeks revealed the regeneration of fibrocartilage. Safranin-O staining showed that abundant proteoglycan was present in the neomenisci at 10 weeks. Masson's trichrome staining indicated the presence of collagen. Immunohistochemical analysis showed that the presence of type I and II collagen in neomenisci at 10 weeks was similar to that of normal meniscal tissue. Biochemical and biomechanical analyses of the tissue-engineered menisci at 36 weeks were performed to determine the quality of the tissue-engineered menisci. Tissue-engineered meniscus showed differences in collagen content and aggregate modulus in comparison with native meniscus. This study demonstrates, for the first time, the feasibility of regenerating whole meniscal cartilage in a rabbit total meniscectomy model using the tissue engineering method.     

Regeneration of whole meniscus using meniscal cells and polymer scaffolds in a rabbit total meniscectomy model

The current treatments of meniscal lesion in knee joint are not perfect to prevent adverse effects of meniscus injury. Tissue engineering of meniscus using meniscal cells and polymer scaffolds could be an alternative option to treat meniscus injury. This study reports on the regeneration of whole medial meniscus in a rabbit total meniscectomy model using the tissue engineering technique. Biodegradable scaffolds in a meniscal shape were fabricated from polyglycolic acid (PGA) fiber meshes that were mechanically reinforced by bonding PGA fibers at cross points with 75:25 poly(lactic-co-glycolic acid). The compressive modulus of the bonded PGA scaffold was 28-fold higher than that of nonbonded scaffold. Allogeneic meniscal cells were isolated from rabbit meniscus biopsy and cultured in vitro. The expanded meniscal cells were seeded onto the polymer scaffolds, cultured in vitro for 1 week, and transplanted to rabbit knee joints from which medial menisci were removed. Ten or 36 weeks after transplantation, the implants formed neomenisci with the original scaffold shape maintained approximately. Hematoxylin and eosin staining of the sections of the neomenisci at 6 and 10 weeks revealed the regeneration of fibrocartilage. Safranin-O staining showed that abundant proteoglycan was present in the neomenisci at 10 weeks. Masson's trichrome staining indicated the presence of collagen. Immunohistochemical analysis showed that the presence of type I and II collagen in neomenisci at 10 weeks was similar to that of normal meniscal tissue. Biochemical and biomechanical analyses of the tissue-engineered menisci at 36 weeks were performed to determine the quality of the tissue-engineered menisci. Tissue-engineered meniscus showed differences in collagen content and aggregate modulus in comparison with native meniscus. This study demonstrates, for the first time, the feasibility of regenerating whole meniscal cartilage in a rabbit total meniscectomy model using the tissue engineering method.     

组织工程技术在尿道重建中的应用

背景：多种疾病或创伤可导致尿道组织的缺损或狭窄,需用其他组织来修复与重建。传统应用包皮、口腔黏膜,或者其他自体移植物修复会带来较多并发症,而组织工程的兴起为尿道修复与重建开辟了新的治疗思路。 目的：总结并探讨组织工程支架材料的选择、种子细胞的选择,以及目前组织工程在尿道修复中的临床应用情况。 方法：由第一作者应用计算机检索PubMed数据库及万方全文数据库1994年1月至2012年5月有关尿道组织工程的文章,英文检索词为“Tissue engineering, urethra, scaffold materials, stem cells,Vascularization”,中文检索词为“组织工程;尿道;支架材料;干细胞”。排除重复性研究,共保留57篇文献进行综述。选择文章内容主要为组织工程支架在尿道修复中的应用情况,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。 结果与结论：目前组织工程研究的主要目标仍旧是以下几点：选择最佳支架、最佳干细胞来源,促进移植物新生血管和神经长入。泌尿系统组织工程已经报道,在临床上,使用复合或者不复合种子细胞的脱细胞支架可以重建尿道。虽然在大规模应用于临床前,还需要进一步的研究和创新,有理由期待组织工程会在尿道疾病中发挥越来越大的作用。     

骨组织工程支架材料及其血管化的研究进程

背景：随着骨组织工程学技术的不断发展,利用组织工程骨修复大面积骨缺损成为当今研究的热点。 目的：介绍骨组织工程中的种子细胞、细胞因子、支架材料的特性及材料血管化情况。 方法：以“骨组织工程,支架材料,血管化”为中文关键词,以“bone tissue engineering,scafold,vascularization”为英文关键词,采用计算机检索2000年1月至2012年1月CNKI数据库和PubMed数据库相关文章,选择与骨组织工程学概述、支架材料和血管化方面相关的文章进行分析。 结果与结论：种子细胞的选择、细胞因子的应用、支架材料的性能及血管化程度均对组织工程骨成功修复骨损伤产生着重要影响。适宜的种子细胞是骨组织工程的研究基础,细胞因子是骨组织工程研究的催化剂,具有良好三维结构的支架材料对于促进细胞的生长增殖、组织长入、成骨方式和血管化等方面均有积极的促进作用。但每种支架材料都有其不足之处,所以可以通过将多种材料进行复合达到综合效应来满足临床需求。另外也要积极寻求新的材料制备工艺和对已有方法进行改进,以制造出更加优良的支架材料。但血管化仍然是骨组织工程要面对的重大考验。目前所应用的促进组织工程骨血管化的方法均存在一定缺陷,如利用生长因子促进血管化时,易造成代谢异常患者病情恶化等情况发生;利用显微外科技术促进组织工程骨血管化,易导致其他部位形成创伤和畸形,不利于患者的身体康复等。