转化生长因子β1对软骨组织代谢影响的研究进展*

背景：转化生长因子β1可以介导软骨合成、抑制胶原和蛋白多糖分解,在诱导软骨分化和维持软骨表型上起着重要作用,实现软骨缺损的功能性修复。 目的：从生物学特性、在生物工程中的应用、基因多态性、信号通路及微小RNA等方面综述转化生长因子β1对软骨组织代谢影响的研究进展。 方法：以“transforming growth factor-β1,Cartilage Differentiation,cartilage matrix”为英文检索词,以“转化生长因子β1,软骨分化,软骨基质”为中文检索词。经第一作者检索2007/2012CNKI数据库及SPRINGERLINK数据库有关转化生长因子β1对软骨组织代谢影响的研究进展方面的文献130篇,根据纳入排除标准保留54篇进行总结。 结果与结论：转化生长因子β1可诱导间充质细胞向软骨细胞分化,促进软骨特异性基质的合成,保护软骨基质不被各种蛋白酶水解破坏,能够增强软骨组织自身再生能力,实现使软骨的损伤逆转,在软骨修复领域展现了巨大的潜在应用价值。     

基因活化材料在骨科组织损伤修复中的应用

背景：基因活化材料是新型的专为组织工程设计的转基因材料。目前基因活化材料技术在骨科主要用于骨折不愈合、软骨以及肌腱韧带损伤的修复。 目的：分析目前基因活化材料在骨科组织损伤修复中的应用,为临床应用提供参考。 方法：以“Gene-Activated-Matrix,GAM”英文检索词及“基因活化材料,组织工程,骨与软骨损伤修复,肌腱韧带损伤修复”中文检索词,检索CNKI中国知网数据库和PubMed数据库1999-01/2010-09相关文献128篇。纳入与骨组织工程及基因活化材料有关的基础性、前瞻性及临床性研究,排除标准重复性研究,保留其中的26篇进行分析。 结果与结论：目前基因活化材料技术在骨科主要用于骨折、软骨以及肌腱韧带损伤的修复。随着分子生物学和基因工程技术的发展,可利用基因活化材料修复关节软骨损伤,通过转基因的靶细胞持续大量分泌生长因子来修复损伤的关节软骨。目前,基因治疗存在的主要问题是基因转染的安全性、基因表达的可控性、以及寻找合适的基因载体。同时,基因活化材料治疗为韧带和肌腱损伤愈合也提供了新的治疗途径。大量研究表明利用基因活化材料治疗在组织损伤修复方面具有有效性和可行性,但仍面临许多问题需要解决。     

骨保护素和碱性成纤维细胞生长因子在牙周组织再生中的应用

背景：利用组织工程和基因治疗技术,联合应用骨保护素和碱性成纤维细胞生长因子可以促进牙周组织修复再生,是治疗重症牙周病的新方法。 目的：探讨联合应用骨保护素和碱性成纤维细胞生长因子以促进牙周组织修复再生的理论依据。 方法：应用计算机检索PubMed数据库(1996/2009)和中国知网数据库(1999/2009),分别以“osteoprotegerin,basic fibroblast growth factor,tissue engineering, gene therapy,periodontal regeneration”和“骨保护素、碱性成纤维细胞生长因子、组织工程、基因治疗、牙周组织修复再生”为检索词,通过阅读标题和摘要进行初筛,排除较陈旧和重复研究文献,保留符合纳入标准的文献29篇。 结果与结论：使牙槽骨、牙周膜和牙骨质获得再生,形成牙周新附着一直是口腔医学研究的热点。骨保护素是一种能阻止破骨细胞分化、促进骨形成的关键因子。碱性成纤维细胞生长因子在胚胎发育,血管生成,骨的形成和修复,促进细胞增生等有广泛的作用。2者都可促进牙周组织的修复和再生。组织工程技术和基因治疗技术的出现显著促进了牙周组织修复再生研究的发展,有选择地复合这2种生长因子促进牙周支持组织的再生和修复可成为治疗牙周病的一种新方法。     

结缔组织生长因子与关节软骨的修复

背景：结缔组织生长因子有刺激间充质细胞向软骨细胞分化的潜能,能促进软骨细胞的增殖和分化,可促进关节软骨细胞Ⅱ型胶原及蛋白多糖的表达,与其他生长因子一起在关节软骨修复的过程中发挥着重要作用。目的：重点就结缔组织生长因子的结构,在关节软骨修复中的功能,与其他物质的相互作用方面作一综述。方法：以“connective tissue growth factor,connective tissue growth factor and articular cartilage,articular cartilage damage,articular cartilage repairment”为英文检索词,以“关节软骨损伤”为中文检索词,检索PubMed数据库、中国知网-cnki数据库1980年1月至2014年7月有关关节软骨损伤修复的文献,排除与软骨损伤的修复重建相关性不强、以及内容重复、陈旧的文献。共保留32篇文献进行综述。结果与结论：结缔组织生长因子有刺激间充质细胞向软骨细胞分化的潜能,能促进软骨细胞的增殖、分化和成熟,可维持胞外基质合成以及平衡,可促进关节软骨细胞Ⅱ型胶原及蛋白多糖的表达,与其他生长因子一起在关节软骨修复的过程中发挥着重要作用。结缔组织生长因子是软骨细胞生长、增殖、分化的关键生长因子之一,贯穿软骨修复整个过程。研究发现,骨性关节炎患者的关节软骨细胞对成纤维细胞生长因子1和结缔组织生长因子表达呈现明显相关性增加。结缔组织生长因子通过对关节软骨组织的信号通路及与其他组织内的细胞因子彼此作用对关节软骨细胞及基质发挥作用。 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：     

脉冲电磁场与软骨代谢

背景：目前研究已证实外周脉冲电磁场可以促进软骨代谢,但其分子水平机制仍不甚清楚。 目的：探讨脉冲电磁场的物理特性及其在软骨形成方面的作用与机制。 方法：由第一作者应用计算机检索PubMed、中国期刊全文数据库(CNKI)、维普数据库和万方数据库1997年5月至2012年8月有关脉冲电磁场对软骨代谢影响的文献。在标题、摘要、关键词中以“pulsed electromagnetic field(PEMFs),cartilage,bone marrow mesenchymal stem cells(BMSCs)”或“脉冲电磁场,软骨代谢,软骨细胞,骨基质,骨髓间充质干细胞”为检索词进行检索。排除重复研究或内容较陈旧的文献。 结果与结论：初检得到145篇文献,排除99篇重复研究或内容较陈旧的文献,保留46篇文献进一步分析。结果显示,脉冲电磁场通过诱导骨髓间充质干细胞分化为软骨细胞,促进软骨特异性基质如Ⅱ型胶原及蛋白多糖的合成,从而发挥软骨诱导作用;脉冲电磁场通过促进转化生长因子β2与其他因子的表达,调节软骨细胞生长分化,使临床上永久性修复软骨组织缺损变为可能。     

关节软骨缺损的组织工程修复

背景：软骨组织工程主要由种子细胞、生物支架、生长因子3方面组成,如何完善软骨组织工程修复一直是科研工作者研究的重点。 目的：全面了解应用软骨组织工程修复软骨损伤的研究现状。 方法：计算机检索PubMed和CNKI数据库中2005/2010相关文献。以“Cartilage, tissue engineering, repair”或“关节软骨、组织工程、修复”为检索词进行检索。纳入与软骨组织工程密切相关的文献,排除重复性研究。 结果与结论：共检索到167篇文献,排除无关重复的文献,保留20篇文献进行综述。研究认为种子细胞是软骨组织工程最关键的方面,包括软骨细胞、骨髓间充质干细胞、胚胎干细胞和通过基因工程得到的种子细胞。目前应用最多、应用前景最好的是骨髓间充质干细胞。生物支架经历了一个漫长的过程,趋向于复合性和功能性的方向发展。各种生长因子在组织工程中必不可少。转化生长因子、胰岛素样生长因子、骨形态发生蛋白等在软骨修复中发挥了重要的功能。     

基因修饰骨髓间充质干细胞修复关节软骨损伤

背景：随着生物技术的发展,通过转基因技术修饰细胞,从而获得长期稳定表达的生物活性因子以治疗关节软骨损伤逐渐引起重视。 目的：就基因修饰的骨髓间充质干细胞在修复关节软骨损伤中的应用作一综述。 方法：由第一作者检索1990至2011年PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)有关基因修饰骨髓间充质干细胞修复关节软骨损伤的文献,英文检索词为“cartilage,gene therapy,mesenchymal stem cells,tissue engineering,bioactive factor,vector”。共纳入15篇文献归纳总结。 结果与结论：骨髓间充质干细胞已被广泛应用于修复关节软骨损伤。通过转基因技术将特定外源基因导入骨髓间充质干细胞,联合细胞治疗和基因治疗可达到更好的治疗效果,在关节软骨损伤的治疗中有广阔的应用前景。     

颅颌面部骨缺损修复中的相关因子

背景：以组织工程骨为骨源修复颅颌部骨缺损不仅解决临床骨源缺乏的问题,还促进组织工程骨的培养及基因导入疗法修复骨缺损等方面的研究。 目的：总结归纳有关颅颌面部骨缺损修复中的相关因子,介绍目前此类因子的研究进展与方向。为组织工程骨及基因治疗修复颅颌面部骨缺损提供依据及参考。 方法：以“tissue engineering, bone defect, gene therapy, growth factor”为检索词,检索Pubmed数据库(2000-01/2011-01),以“组织工程学,骨缺损,基因治疗,生长因子”为检索词,检索CBM数据库(2000-01/2011-01)。文献检索语种为英文和中文。纳入颅颌面部骨缺损修复过程中有关因子的文献,排除重复文献。 结果与结论：计算机初检得到670篇文献,根据纳入排除标准,对其中33篇文献进行分析。由于各种原因引起的颅颌部骨缺损在临床上逐渐增多,而骨源缺乏是制约颅颌部骨缺损的主要问题。体外构建组织工程骨是解决这一问题的主要途径。颅颌面骨形成和发生的过程涉及因子的选取,组织工程骨的构建等方面,多基因联合治疗是目前的发展趋势。     

血管内皮生长因子复合人工骨材料修复骨缺损

背景：由创伤、感染、肿瘤切除以及某些先天性疾病等所导致的四肢骨缺损的治疗仍是骨科临床最常见、最棘手的一大难题。 目的：文章综述了血管内皮生长因子的生物学特性、及其复合人工骨的作用机制、局部基因治疗在治疗骨缺损中的应用。 方法：应用计算机检索CNKI和PubMed数据库中1999-01/2009-12关于血管内皮生长因子和骨缺损修复相关的内容的文章,在标题和摘要中以“血管内皮生长因子,骨缺损,人工骨,基因治疗”或“VEGF,Bone defect,Bone substitute,Gene therapy”为检索词进行检索。选择文章内容与血管内皮生长因子和骨缺损修复相关,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。 结果与结论：初检得到285篇文献,根据纳入标准选择45篇文章进行综述。血管内皮生长因子是增加血管渗透性和血管发生的特殊生长因子,在骨的生长、发育和重建中密切协调血管发生和骨发生的关系,而目前的人工骨材料只具有传导成骨的特性,所以改善人工骨材料中的血管生成可促进血运丰富骨组织的形成。     

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。     

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。     

腺病毒介导的骨形态发生蛋白基因增强在骨组织工程中的应用

背景：将目的基因转导到靶细胞中需要载体工具,载体可协助基因进入细胞及表达蛋白,载体的选择是转基因成败的关键。 目的：总结腺病毒介导的骨形态发生蛋白基因增强用于诱导成骨和修复骨缺损的研究现状。 方法：应用计算机检索PubMed 数据库及中国期刊网全文数据库1989-01/2012-01 有关腺病毒介导骨形态发生蛋白基因转染的诱导成骨作用,骨形态发生蛋白基因修饰的组织工程化骨修复骨缺损的文章,英文检索词为“adenovirus,bone morphogenetic protein, gene transfection, bone tissue engineering”,中文检索词为“腺病毒,骨形态发生蛋白,基因转染,骨组织工程”。排除重复性及非中英文语种研究,共保留24篇文献进行综述。 结果与结论：腺病毒介导的骨形态发生蛋白基因增强的组织工程利用基因工程技术将编码特定功能因子的基因转移到种子细胞上,使其持续产生生长因子。转基因后的细胞停留支架材料表面缓慢释放生长因子,促进成骨前体细胞增殖分化,也可在骨缺损处诱导成骨前体细胞向成骨细胞定向分化,从而修复骨缺损。      

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。     

重组人骨形态发生蛋白2诱导骨修复的应用及前景

背景：重组人骨形态发生蛋白2具备诱导成骨时间更早、成骨量较天然骨形态发生蛋白2多、生物学活性好、生物相容性好、成本低等特点,已成为近年来临床骨科创伤疾病防治研究的热点。 目的：总结重组人骨形态发生蛋白2在骨组织工程及骨修复领域应用中的优势、不足及目前国内外的研究进展。 方法：经第一作者检索CNKI数据库及SPRINGERLINK数据库2005至2011年与重组人骨形态发生蛋白2在诱导骨再生、骨组织修复有关研究进展方面的文献,英文检索词为“rhBMP-2,bone tissue engineering,bone repair materials”,中文检索词为“重组人骨形态发生蛋白2,骨组织工程,骨修复”。共检索出98篇,最终保留30篇进行归纳总结。 结果与结论：骨骼内天然骨形态发生蛋白2含量稀少、提取成本高昂,临床应用严重受限。重组人骨形态发生蛋白2有显著的成骨诱导能力,在骨组织工程及骨修复领域展现了巨大的潜在应用价值。体外试验无细胞毒性具有良好的生物相容性可供临床应用,其中重组人骨形态发生蛋白2和重组人骨形态发生蛋白7现已被应用于外科整形手术诱导骨再生,但由于重组人骨形态发生蛋白2是外源性细胞生长因子,临床应用多为超生理剂量,故潜在有软组织水肿,皮肤红疹、局部炎症反应、异位骨化和免疫反应等不良后果的危险,所以重组人骨形态发生蛋白2用于人体后的安全性研究还须长期密切关注。找到理想的载体,有效控制其在体内缓释是重组人骨形态发生蛋白2应用研究的关键问题。     

周围神经损伤修复与再生中的基因治疗

背景：周围神经损伤后功能恢复不够理想。基因治疗为其功能修复提供了新的方法。 目的：从功能基因、转染载体选择、基因翻译因子生物学效应3方面进行综述,为周围神经损伤的基因治疗研究提供参考。 方法：由第一作者应用计算机检索PubMed和中国期刊全文数据库(CNKI)2006/2010相关文献。在标题、摘要、关键词中以“peripheral nerve injury, gene therapy, virus vector”或“周围神经损伤、基因治疗、病毒载体”为检索词进行检索。选择与周围神经损伤的基因治疗有关的文献,同一领域文献则选择近期发表及发表在权威杂志的文章。 结果与结论：共检索到35篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,保留20篇文章进行综述。目前,周围神经损伤的基因治疗技术已经日趋成熟,如转基因的腺病毒表达的骨形态发生蛋白7和Ad-32Ep65-Flag基因等,有望成为临床修复周围神经损伤的重要手段。     

骨形态发生蛋白2信号通路与骨发生发育及损伤修复

背景：骨形态发生蛋白在骨形成过程中、骨折愈合后以及骨质破坏后骨诱导方面起着重要作用,它可以作为启动调节因子和别的信号通路共同促进新骨形成。内源性骨形态发生蛋白2的调节可以作为未来骨修复领域的一个新的靶点。 目的：通过分析和总结1988年以来骨形态发生蛋白信号传导通路在软骨内成骨、维持成人骨骼生长发育中的作用机制,探索骨形态发生蛋白信号通路在骨的发育以及损伤修复中的作用。 方法：分别以“骨形态发生蛋白、软骨内成骨、骨修复”,“bone  reduction”为检索词,应用计算机检索重庆维普(VIP)期刊全文数据库及PubMed 数据库1998年1月至2009年12月有关文章。纳入有关骨形态发生蛋白信号通路及其作用的文献。排除与研究目的无关和内容重复者。保留34篇文献做进一步分析。 结果与结论：骨形态发生蛋白信号通路诱导骨再生潜能在脊柱外科手术、骨折后愈合以及骨破坏后骨诱导等诸多领域成为研究热点。在骨形成过程中,骨形态发生蛋白也作为启动调节因子和别的信号通路相互影响共同促进新骨形成,出生后,骨形态发生蛋白也参与骨骼动态平衡的维持。在骨的微环境中,骨形态发生蛋白和其他影响骨质动态平衡的信号通路共同为诱导骨形成的合成代谢疗法提供了一个新靶点,这为骨修复时骨形态发生蛋白控制新骨的形成提供了一个新的思路。