组织工程技术在股骨头坏死治疗中的应用及前景

背景：股骨头坏死早期多采用植骨类保髋手术治疗,其中自体骨与异体骨是常用的植骨材料,但自体骨移植创伤性大且供骨来源有限,异体骨虽来源丰富,但存在严重的免疫排斥反应和吸收风险。近年来,以间充质干细胞为基础的组织工程技术是治疗股骨头坏死的新方法,经过基础实验和临床应用的检验,正逐渐得到广泛应用。目的：综述组织工程技术在股骨头坏死治疗中的应用及前景,为临床治疗股骨头坏死提供新的选择。方法：由第一作者检索2013-2023年的PubMed数据库和中国知网,英文检索词为“tissue engineering,mesenchymal stem cells,biological scaffolds,cytokines,osteonecrosis of the femoral head,bone graft,hip preservation”,中文检索词为“组织工程,间充质干细胞,生物支架,细胞因子,股骨头坏死,植骨,保髋”,选择运用组织工程技术治疗股骨头坏死方面的文献,根据纳入与排除标准对所有文章进行初筛后,共纳入55篇代表性文献进行综述。结果与结论：(1)随着生物技术与材料学的不断发展,骨组织工程技...     

股骨头坏死的组织工程修复

背景：随着组织工程学技术的发展,改变了治疗骨缺损的传统治疗模式。由于骨组织是可再生组织,医学研究者们越来越重视组织工程在股骨头坏死治疗中的应用。 目的：总结股骨头坏死的组织工程修复手段,探索再生医学在骨组织工程领域的医用前景。 方法：从组织工程医学关注的几个前沿领域,包括 “干细胞、组织构建与生物力学、骨科生物材料、人工假体置换、植骨移植”等出发,检索与这些组织工程技术手段修复股骨头坏死相关研究的文献,时间限定为2000-01/2011-12,排除重复研究和Meta分析类文章,对30篇具有代表性的文献进行综合分析。 结果与结论：随着再生医学的进步,组织工程技术已经广泛应用于股骨头坏死的修复,包括：不同来源干细胞移植治疗股骨头坏死、炎症因子与股骨头坏死分析、股骨头坏死有限元模型的构建及生物力学分析、各种高分子生物骨支架材料修复股骨头坏死、人工骨植入及人工髋关节置换等。但目前组织工程在股骨头坏死治疗过程中仍处在动物实验和经验性治疗水平。                                                                         关键词：股骨头坏死;干细胞;生物材料;髋关节置换;植骨;生物力学 doi:10.3969/j.issn.1673-8225.2012.13.034     

骨髓间充质干细胞及细胞因子在股骨头坏死治疗中的应用与展望

背景：单纯应用骨髓间充质干细胞治疗股骨头坏死的效果较差,若同时加入相关细胞因子可更好的发挥作用。 目的：综述相关细胞因子诱导间充质干细胞在股骨头坏死治疗方面的应用。 方法：由第一作者检索1989/2009 PubMed数据库及万方数据库有关治疗股骨头坏死的新进展、骨髓间充质干细胞治疗骨科相关疾病、可促进间充质干细胞向成骨细胞分化的相关细胞因子及其作用机制等文献报道。 结果与结论：骨形态发生蛋白、成骨生长肽、血管内皮生长因子、软骨源性形态发生蛋白1、生长转化因子β、胰岛素样生长因子1、血小板衍生生长因子等细胞因子被证实可诱导骨髓间充质干细胞分化为成骨细胞、软骨细胞,促进骨痂的愈合。因此临床中将骨髓间充质干细胞与细胞因子诱导技术相结合治疗股骨头坏死可最大程度优化治疗效果。     

可注射珊瑚人工骨与经皮球囊成型修复股骨头坏死

BACKGROUND: There are many methods for the treatment of femoral head necrosis, such as core decompression, bone graft, arthroplasty and joint replacement, and each of which has its own shortcomings. So, percutaneous balloon angioplasty combined with coral artificial bone provides a new attempt for the treatment of femoral head necrosis.     

骨髓间充质干细胞治疗早期股骨头坏死的应用与前景

文题释义： 骨髓间充质干细胞修复股骨头坏死：骨髓间充质干细胞是来源于中胚层的具有多向分化潜能的干细胞,单个细胞呈纺锤状或者梭形,整体呈菊花状或同心圆状排列。骨髓间充质干细胞具有增殖和分化特性,使其在股骨头再生领域脱颖而出。促进骨髓间充质干细胞成骨分化同时抑制其成脂分化是目前治疗股骨头坏死的关键。 股骨头坏死：股骨头坏死是一个病理演变过程,初始发生在股骨头的负重区,应力作用下坏死骨骨小梁结构发生损伤即显微骨折以及随后针对损伤骨组织的修复过程。造成骨坏死的原因不消除,修复不完善,损伤-修复的过程继续,导致股骨头结构改变、股骨头塌陷、变形、关节炎症、功能障碍。 背景：股骨头坏死为骨科常见的致残性进展性疾病,其病情发展难以逆转,最终导致髋关节功能丧失,严重影响患者的生活质量。 目的：对骨髓间充质干细胞治疗早期股骨头坏死的研究进展做一综述。 方法：以“BMSCs,ONFH”为关键词检索PubMed英文数据库,以“骨髓间充质干细胞、股骨头坏死”为关键词检索CNKI、万方中文数据库。检索时限为2001年1月至2019年4月,排除与文章研究目的无关及重复性文章,纳入符合标准的42篇文献进行综述。 结果与结论：骨髓间充质干细胞潜在修复股骨头,不仅提供修复前体细胞,还分泌细胞因子和生长因子,启动股骨头内细胞愈合过程。大量的实验与临床研究表明,骨髓间充质干细胞治疗早期股骨头坏死是一种可行的方法。 ORCID: 0000-0001-8205-0279(王田田) 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     

保髋手术治疗股骨头坏死的研究进展

股骨头坏死是骨科难以治愈的疾病之一。随着病情的进展,股骨头会塌陷,需要行髋关节置换术。股骨头坏死的治疗方案应根据患者的病因、病程来制定,早中期患者多可通过保髋手术预防或延缓病情进展。目前,临床上常用的保髋手术主要有各种方式的髓芯减压术、截骨术以及髋关节外科脱位技术等,本文就保髋手术的研究进展情况作一综述。     

组织工程治疗股骨头坏死软骨下分离的适用技术

背景：股骨头坏死出现新月征是病情进程的“分水岭”,修复和稳定骨-软骨界面对阻止病情继续进展和预防股骨头塌陷尤为重要。利用组织工程学同步修复、整合骨-软骨界面具有潜在优势。目的：综述探讨解决股骨头坏死软骨下分离的潜在适宜技术。方法：检索1970年1月至2023年4月PubMed、Web of Science及中国知网、万方数据库中发表的相关文献,英文检索词：“Femoral head necrosis,Avascular necrosis of femoral head,Osteonecrosis of femoral head”等,中文检索词：“股骨头坏死,软骨下骨,软骨,软骨与软骨下骨整合”等,最终纳入114篇文献进行综述分析。结果与结论：(1)结构缺陷、缺血缺氧环境、炎症因素和应力集中可能造成股骨头坏死软骨下分离现象,软骨下骨分离会造成塌陷进展,并且可能与保髋手术失败相关,利用组织工程支架实现支架与骨-软骨界面的整合是治疗股骨头坏死软骨下分离的潜在方法之一。(2)目前的文献研究表明,多相、梯度支架和复合材料在促进骨、软骨细胞黏附与增殖,骨软骨基质的沉积方面均有提升,有助于支架与骨-...     

骨髓间充质干细胞移植联合髓芯减压植骨修复股骨头坏死

背景：单独使用髓芯减压治疗股骨头坏死,易造成股骨头凹陷和内部显微结构的崩溃,因而需要自体骨等材料进行填充支撑,而骨髓干细胞移植能使股骨头塌陷的发生率降低。 目的：观察髓芯减压植骨联合骨髓间充质干细胞移植治疗股骨头坏死的临床效果。 方法：选择2012年12月至2013年5月在沈阳医学院附属中心医院骨外四科住院的33例采用股骨头髓芯减压植骨联合骨髓间充质干细胞注入髓腔内治疗股骨头坏死患者。 结果与结论：股骨头髓芯减压植骨联合骨髓间充质干细胞注入髓腔内治疗股骨头坏死后患者Harris髋关节功能评分增加,疼痛消失,能从事各种劳动;X射线片或CT检查显示股骨头正常30髋,占79%;疼痛明显减轻,行走基本正常或者轻微跛行15髋,占40%;行走间距延长35髋,占92%;髋关节功能障碍明显好转24髋,占63%。提示髓芯减压植骨联合骨髓间充质干细胞移植对改善股骨头缺血性坏死局部血供,促进坏死骨质吸收和骨质修复起到积极的作用。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：     

骨髓间充质干细胞治疗早期股骨头坏死的作用与机制

背景：骨髓间充质干细胞具有强大的自我增殖能力和分化多潜能性,是治疗早期股骨头坏死的热点。 目的：总结骨髓间充质干细胞的生物学特性及其治疗早期股骨头坏死的方法与机制。 方法：由第一作者检索PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)1992-01/2010-10及清华同方中文系列数据库(http://www.cnki.net/index.htm)2000-01/2010-10涉及骨髓间充质干细胞的生物学特性及其治疗早期股骨头坏死内容的文献,英文关键词为“femur head necrosis,mesenchymal stem cell,cell culture,therapy,overview”,中文关键词为“股骨头坏死,骨髓间充质干细胞,细胞培养,治疗,综述”,排除陈旧性、重复性文献,保留30篇文献归纳总结。 结果与结论：利用骨髓间充质干细胞显著的成骨及成血管作用,直接作用于股骨头坏死病灶部位,达到治愈早期股骨头坏死的目的,是目前治疗早期股骨头坏死的热点。今后应进一步分析移植后骨髓间充质干细胞在缺血坏死股骨头内增殖分化的潜能及影响因素、新生血管再狭窄的预防、骨缺损修复的时间,以及骨髓间充质干细胞移植至体内后影响干细胞存活和分化的因素,如局部感染、全身免疫情况等,介入治疗时干细胞是否会随着血流的冲击而流至其他部位,这些问题依然需要进一步解决。     

多壁碳纳米管改善激素性股骨头坏死模型兔的股骨头形态

背景：碳纳米管可以促进成骨细胞的增殖和分化,可能对激素性股骨头坏死发挥治疗作用。 目的：观察多壁碳纳米管在激素性股骨头坏死模型建立过程中的作用。方法：36只新西兰大耳白兔随机选出32只等分为治疗组和模型组,剩余4只作为空白组。治疗组兔每天臀肌注射地塞米松2.5 mg/kg,每周向双侧股骨的骨髓腔内各注射0.1 g/L多壁碳纳米管悬浊液1 mL;模型组每天臀肌注射地塞米松2.5 mg/kg,每周向双侧股骨的骨髓腔内各注射生理盐水1 mL,空白组每天臀肌注射生理盐水2 mL,每周向双侧股骨的骨髓腔内各注射生理盐水1 mL。结果与结论：模型组兔股骨头组织中骨小梁开始少量出现变细断裂,骨髓脂肪化十分明显,脂肪细胞肥大,微血管开始出现血栓;而经多壁碳纳米管悬浊液治疗的兔股骨头病理损伤出现明显改善。提示多壁碳纳米管能在一定程度上改善激素性股骨头坏死的病理损伤。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;组织工程全文链接：     

改进型纤维蛋白凝胶种植技术在组织工程骨体外构建中的应用

目的探讨纤维蛋白凝胶种植技术在组织工程骨体外构建中的应用,从而改善目前常规构建技术的缺陷。方法首先采用逆转录病毒pLEGFP-N1对人骨髓间充质干细胞进行荧光蛋白标记,经成骨诱导培养作为种子细胞,然后分别应用纤维蛋白凝胶种植技术(A组)和沉淀种植技术(B组),体外构建细胞-材料复合体,通过倒置荧光显微镜和扫描电镜等观测种子细胞在支架材料内的分布与数量。结果逆转录病毒载体pLEGFP-N1成功标记骨髓间充质干细胞,并应用于工程化组织体外构建的示踪;A组细胞在材料内分布更均匀、数量更多,构建第2天细胞数量为(6.83±0.15)×105/个复合体,而B组细胞为(3.28±0.18)×105/个复合体,两组数据有非常显著统计学意义(P<0.01)。结论纤维蛋白凝胶种植技术简单易行,不仅改善种子细胞在骨支架材料内的分布,而且提高细胞种植效率,为体外高效构建组织工程骨创造了条件。     

干细胞、组织工程支架与神经营养因子在脊髓损伤治疗中的应用

文题释义：组织工程支架：目前干细胞移植已被证明可以促进脊髓损伤后的神经元再生,但是存在移植细胞存活率、定植率较低等局限性。组织工程支架可以提供一个三维空间,模拟更有利的内源性微环境,为移植干细胞提供有效支持,从而促进干细胞在体内黏附、迁移和分化。间充质干细胞：是一种多能干细胞,它具有干细胞的所有共性,即自我更新和多向分化能力。它又具有其他干细胞所没有的优势如易于分离提取、不存在伦理问题、不存在免疫排斥风险等,目前已成为组织工程技术中较为常用的种子细胞。  摘要背景：干细胞具有多向分化潜能,组织工程支架可以为其提供支持,神经营养因子则可以促进干细胞的分化,3者联合移植治疗方案促进脊髓损伤功能恢复是当前研究热点之一。目的：综述近年来干细胞、组织工程支架、神经营养因子及其联合移植治疗脊髓损伤的研究进展。方法：作者检索PubMed、Sciencedirect、Medline、中国知网等数据库2000年1月至2019年10月的相关文章。英文检索词为“spinal cord injury,mesenchymal stem cells,issue engineering,neurotrophic factor”,中文检索词为“脊髓损伤,间充质干细胞,组织工程,神经营养因子”,检索文献类型为研究原著,初检文章712篇,再经过严格筛选后,对符合要求的79篇文献进行分类综述。结果与结论：单纯的干细胞移植并不能重建脊髓的复杂结构和稳定性,而单纯的生物材料、神经营养因子也不能替代脊髓损伤过程中的神经元丢失,因此联合移植是脊髓损伤治疗的研究方向。但是由于脊髓损伤的部位、损伤的组织及其修复时的营养需求各异,如何将干细胞、组织工程支架、神经营养因子联合的方案最优化仍是一个巨大的挑战。ORCID: 0000-0001-8505-0231(季航宇) 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     

周围神经组织工程研究进展

组织工程化的有生物活性的神经替代物称为“人工神经”,当前正被尝试用来替代来源有限的自体神经移植修复周围神经缺损。“人工神经”由支架材料和细胞外基质、种子细胞以及诱导和促进生长的因子等几部分组成。近年来人们使用各种材料,并以不同的模式构建人工神经支架。施万细胞仍是最常使用的种子细胞,但干细胞已开始被用作种子细胞。人们不但研究可促进神经再生的各种因子的作用,也研究了一些抑制因子对神经再生的影响。     

循环轴向压缩应力增强基质依赖型组织工程骨骨再生能力的研究

目的 研究循环轴向压缩应力（CACS）对基质依赖型组织工程骨（M-TEB）骨再生能力的影响。方法 首先,在构建静态M-TEB过程中加载CACS,得到动态M-TEB;然后,对各组M-TEB进行表征,并构建动物模型来评价其骨再生能力;最后,通过转录组测序探究CACS对骨髓间充质干细胞（BMSCs）基因表达的影响,并研究M-TEB来源条件培养基对内皮祖细胞（EPCs）迁移、增殖和对BMSCs成骨分化的影响。结果 ①动态M-TEB组在骨缺损区有更多新骨生成,且骨体积分数和骨密度均显著优于假手术组和静态M-TEB组（P均＜0.01）;②前30个有显著差异（q＜0.01）的基因本体论（GO）术语主要涉及MAPK通路、细胞凋亡和血管生成等,且差异基因VEGFA在这些GO术语中出现频次最高（28次）;③相比静态M-TEB来源条件培养基,动态M-TEB来源条件培养基具有更强的促进EPCs迁移、增殖和BMSCs成骨分化的作用（P均＜0.05）, 阻断实验证实VEGFA在其中发挥重要功能。结论 CACS促进BMSCs表达和分泌VEGFA,提高动态M-TEB中VEGFA浓度,最终增强其在大鼠股骨缺损模型中的骨再生能力。     

骨形态发生蛋白基因在骨组织工程领域的研究进展

运用基因增强的组织工程学技术修复骨缺损具有广阔的临床应用前景，骨形态发生蛋白基因是目前骨组织工程研究最重要的目的基因。如何选择合适类型的骨形态发生蛋白基因、基因转染载体、靶细胞、转染途径以及在缺损局部持续高效表达出具有生物活性的骨形态发生蛋白是目前亟待解决的关键问题。对以上各方面的最新进展进行了综述，并对今后的发展方向进行了展望。     

间充质干细胞在肌腱组织工程中的应用

在骨髓等组织内存在着一种非造血的干细胞——间充质干细胞,它可以在体内和体外被诱导,分化为骨细胞、软骨细胞、肌腱细胞、肌肉细胞和脂肪细胞等,具有多潜能的分化特性,而且比较易于提取和培养。随着肌腱组织工程理论和技术的不断发展,间充质干细胞的应用前景越来越广泛,并且发挥着重要的作用。就肌腱组织工程进行概述,对间充质干细胞的一般性质、来源以及将间充质干细胞作为种子细胞用于肌腱组织工程的进展等方面加以综述,并展望其发展前景。     

间充质干细胞——现代组织工程的新资源

间充质干细胞 ( mesenchymal stem cells,MSC)存在于人类、鸟类、啮齿类等生物的骨髓中 ,它具有向骨、软骨、脂肪、肌肉及肌腱等组织分化的潜能。人们可利用它的这一特性建立多种细胞或组织的体外分化模型 ,从而为人类的细胞移植或组织移植提供可能的自体资源。本文就 MSC的生物学特性、体外分离方法、向各中胚层组织的分化条件及检测作一简要综述     

骨形态发生蛋白基因在骨组织工程领域的研究进展

运用基因增强的组织工程学技术修复骨缺损具有广阔的临床应用前景,骨形态发生蛋白基因是目前骨组织工程研究最重要的目的基因。如何选择合适类型的骨形态发生蛋白基因、基因转染载体、靶细胞、转染途径以及在缺损局部持续高效表达出具有生物活性的骨形态发生蛋白是目前亟待解决的关键问题。对以上各方面的最新进展进行了综述,并对今后的发展方向进行了展望。     

骨髓间充质干细胞作血管组织工程种子细胞的研究进展

骨髓间充质干细胞易于分离培养,增殖能力强,体外培养多次传代后仍保持多向分化潜能其以自身多方面的特点已成为血管组织工程又一种可选择的种子细胞,对临床应用具有重要价值,但其进一步体外成血管的条件尚需深入研究。综述人骨髓间充质干细胞hMSCs体外培养、定向分化为内皮细胞的条件及相关研究进展。