微载体培养技术在骨与软骨组织工程研究中的应用

背景：骨与软骨组织工程学中增殖种子细胞和保持细胞特定表型是其难点,微载体生物反应器培养系统提供了很好的条件来解决这个问题。目的：分析近年来国内外骨、软骨细胞微载体培养的研究进展,为骨与软骨细胞微载体培养技术和组织工程研究提供理论基础。方法：由第一作者在2010-11进行检索。检索数据库：PubMed数据库（网址http：//www.ncbi.nlm.gov/PubMed）;万方数据库（网址http：//www.wanfangdata.com.cn）,资料的检索时间范围为1967/2011。英文检索词为＂microcarrier,cartilage,tissue engineering＂,中文检索词为＂微载体,软骨,组织工程学＂。排除与本文无关及陈旧、重复的文章,共保存32篇文献做进一步分析。结果与结论：在微载体培养系统中,可较好的调控骨与软骨细胞培养条件,能在短时间内大量的增殖,并能保持其细胞的表型,甚至出现表型增强现象,在骨、软骨组织工程学研究和临床应用中有着巨大潜力。     

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.     

脱钙骨基质与生物蛋白胶复合载体修复兔关节软骨缺损

背景:应用组织工程学方法修复软骨组织缺损,需要有合适的载体,在发挥承载作用的同时对软骨细胞起到良好的固定作用.目的:观察利用脱钙骨基质与生物蛋白胶的复合载体修复实验性兔关节软骨缺损的可行性及有效性.方法:制备脱钙骨基质与生物蛋白胶的复合载体.建立兔关节软骨缺损模型,编号后,将42只新西兰大白兔随机分为3组:载体复合细胞组(n=15):兔膝关节软骨缺损区植入含有软骨细胞的脱钙骨基质与生物蛋白胶的复合载体;单纯载体组(n=15):植入不含细胞的复合载体;空白对照组(n=12):不进行任何植入处理.依照分组,分别于术后4,8,12周取材,进行大体、组织学、甲苯胺蓝染色观察,并做Wakitani评分,观察各组动物关节缺损修复效果.结果与结论:载体复合细胞组12周时可以修复膝关节软骨的缺损,并且以透明软骨组织为主,修复效果明显强于单纯载体组与空白对照组;Wakitani评分在各个时间均优于其他两组(P < 0.05).提示脱钙骨基质与生物蛋白胶的复合载体负载软骨细胞可以作为软骨组织工程支架材料,能够用于再生修复软骨的缺损.     

组织工程化软骨修复界面整合的体外模型

背景：随着组织工程学的发展,自体软骨细胞移植技术经常被用来修复软骨缺损,整合不良是导致修复失败的原因之一。许多体外模型被用来进行这方面的研究。 目的：建立一种组织工程化软骨修复界面整合的体外实验模型并评价其效果。 方法：制备猪体外软骨整合模型,获得21个软骨环,18只琼脂糖凝胶覆盖的软骨环设为琼脂糖凝胶组,剩余3个做无琼脂糖对照组,分别植入分离的软骨细胞,观察近期软骨环边界细胞漏出情况,分别在1,2,4周做切片、染色并行组织学观察,测量新生软骨平均面积并进行比较。 结果与结论：无琼脂糖对照组由于软骨细胞早期从软骨环底部漏出,未能在软骨环中形成软骨细胞聚集,所以未做后期处理,而琼脂糖凝胶组则未发生。琼脂糖凝胶组1,2,4周做切片并行固定后组织切片分别用苏木精-伊红染色、阿利新蓝、番红O、Ⅱ型胶原免疫组化染色,移植的软骨细胞在软骨环内不断增殖,并且产生细胞外基质。在第1,2周的孵育中,新生软骨的面积明显增大,到第4周时,面积也有进一步增加,但是第2-4周的面积增加,差异无显著性意义（P〉0.05）。模型成功模拟了自体软骨细胞移植修复关节软骨缺损的体外整合过程,未来可应用于软骨整合及软骨组织工程的机制研究。     

藻酸钙凝珠复合自体软骨细胞修复成年兔关节软骨缺损

背景:软骨缺损的修复一直是骨科界的难题之一,近几年发展起来的应用组织工程学技术修复软骨缺损的方法,逐渐被认为是一种有希望治疗关节软骨缺损的手段.目的:应用藻酸钙凝珠一自体软骨细胞移植修复兔膝关节软骨缺损,观察损伤近期修复情况.方法:成年新西兰大白兔30只,左膝取软骨细胞,右膝造模.采用体外培养后的第3代自体软骨细胞复合海藻酸钠凝胶,混入CaCl2溶液中制成串珠状凝珠,体外培养4周.实验组植入海藻酸钙凝珠-自体软骨细胞复合物,对照组植入不含细胞的海藻酸钙凝珠,空白组不做任何处理.结果与结论:纳入新西兰大白兔30只,除其中1只术后单侧膝关节僵硬强直外,其余均未见手术后关节活动障碍,所有动物术后无感染,无死亡.苏木精一伊红染色可见,实验组修复组织以透明软骨为主,对照组以纤维软骨修复为主,空白组修复不明显,以纤维软组织修复为主.免疫组织化学染色可见实验组修复组织以表达II型胶原为主,对照组Ⅱ型胶原免疫组化着色较淡,Ⅱ型胶原表达量少.空白组修复组织不表达Ⅱ型胶原.结果提示藻酸钙凝珠-自体软骨细胞修复软骨缺损有较好效果,表明自体软骨细胞复合藻酸钙凝珠能为软骨组织工程提供一种很好的思路.     

自体软骨细胞移植治疗膝骨关节炎的临床研究与应用

目的:综合分析自体软骨细胞移植修复膝骨关节炎中关节软骨缺损的历史、研究现状及发展趋势。资料来源:应用计算机检索Medline1980-01/2006-10有关组织工程学技术修复关节软骨缺损的文章,检索词为“articularcartilage defects,chondrocyte implantation”,限定语言种类为英文;同时计算机检索中国期刊数据库1980-01/2006-10有关组织工程学技术修复关节软骨缺损的文章,检索词“关节软骨缺损,软骨细胞移植,关节炎”,限定语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,纳入标准:①有关膝骨关节炎的发病率、中医药防治关节软骨退变的研究。②有关软骨细胞的体外培养的方法研究。③软骨细胞修复关节软骨缺损的历史及前景展望研究。排除标准:重复研究、综述及Mata分析类文章;未排除随机、对照和盲法文章。资料提炼:共收集到103篇有关组织工程学技术修复关节软骨缺损的文献,48篇符合纳入标准,排除55篇文献,其中11篇为重复研究,24篇为临床应用,20篇为软骨细胞支架的研究。48篇文献中有关软骨细胞体外培养的文章19篇,膝骨关节炎的发病率及中医药防治关节软骨退变的文章16篇,软骨细胞修复关节软骨缺损的历史及前景展望的文章13篇。资料综合:自体软骨细胞体外培养大量扩增及生物膜载体的发展,为组织工程化软骨修复软骨缺损开拓了一条新的途径。同时祖国医学在防治关节软骨退变中有着不可替代的优势。因此,自体软骨细胞植入技术结合中医药将会作为一个传统自体软骨细胞移植术的替代品被骨科界广泛接受。结论:体外培养软骨细胞技术,目前已经成熟。组织工程学技术的发展使体外培养软骨细胞修复关节炎中关节软骨缺损进入了一个新的发展时期,基质诱导的自体软骨细胞移植技术结合中医药为修复骨关节炎中关节软骨缺损开辟了新的道路。     

力学因素在构建组织工程化软骨中的应用

由于关节软骨的缺损及病变严重影响患者的生存质量．而且关节软骨自身修复能力很差．因此．寻找关节软骨组织的修复方法就成为实验室和临床上攻克的难题。近年来。随着组织工程学技术的发展．开展体外构建组织工程化软骨的研究越来越被人们所重视。组织化工程软骨（engineered cartilage）构建的基本过程大体上可分为两步：第一步是将体外扩增培养的种子细胞黏附于一种生物相容性和可塑性良好．并在体内能降解吸收的生物材料上．在这种三维结构的复合体中。细胞能生长成为正常软骨细胞所具有的表型、功能并形成预制的形状：第二步是将组织工程化软骨植入病损部位．逐步达到修复各种形状的缺损和重建关节软骨目的。     

组织工程研究中关于软骨细胞的培养

软骨创伤后很难修复,因为软骨细胞属于增殖能力极弱的终末分化细胞,‘缺乏再生能力.软骨组织受损后,其周围正常软骨细胞不熊迅速增殖,产生新的基质来修复.对于软骨缺损,以往大多数研究惯向于用食未分化的间充质细胞骨膜、软骨膜或直接细胞移植修复口直接细胞移植由于细胞堆积在一起,缺乏营养和气体交换,无法进行分裂增殖;合成基质,最终难于形成软骨组织.而生物相密性良好和生物可降解性胞载体的应用,能为软骨细胞提供理想的表面支持和稳定的三维空间支架结构,以及足够的孔隙率,供细胞在其中进行物质交换.生长代谢和分泌软骨基质.以三维立体培养为基础的组织工程技术在软骨细胞培养方面已取得突破性进展.甩组织工程技术构建软骨的重要条件之—就是获得一定数量的软骨细胞,体外培养和扩增,并保持一定的功能活性.     

软骨组织工程载体材料的研究与进展

随着组织工程技术的兴起,利用组织工程的方法和手段修复软骨缺损成为一种新的治疗模式,其中寻找一种合适的软骨细胞载体则足当前软骨组织工程研究的焦点之一.文章从人工合成的可降解性聚合物和天然的细胞外基质替代物(天然高分子聚合物)两方面的进展做一综述,总结了各种载体的优缺点.     

软骨组织工程种子细胞的调控因素

研究软骨组织工程种子细胞生命活动的状况并使其大量扩增,是利用组织工程学修复软骨缺损的基础,但要使其分化为软骨细胞并维持正常表型则受到众多复杂因素的调控。综述细胞因子、应力、微重力及其他一些重要因素对软骨工程种子细胞的调控影响。