组织工程骨的再血管化研究

目的：探讨组织工程骨再血管化的方法及其应用效果和前景。资料来源：应用计算机检索Medlinel 980—01／2004—06期间组织工程骨再血管化方面的相关文章，检索词“Tissue engineered bone；Revaseularization”，并限定文章语言种类为English。同时计算机检索清华同方数据库2000—01／2004—06期间相关文章，限定文章语言种类为中文，检索词“组织工程骨，再血管化”。资料选择：资料纳入标准①组织工程骨再血管化方法和对照之间的比较研究。②组织工程骨再血管化方法之间的比较研究。资料提炼：共检索到组织工程骨再血管化方面的相关文献31篇，筛除明显不随机试验研究和重复研究8篇，共有23篇文章符合纳入标准。其中有2篇为关于松质骨和羟基磷灰石三维孔隙结构的研究，2篇为在支架材料中种植细胞密度的研究，6篇为在支架材料中复合生长因子的研究，5篇为血管内皮细胞与成骨细胞联合培养方面的研究，2篇为在组织工程骨中植入血管束的研究，3篇为用筋膜包被组织工程骨的研究，3篇为预构组织工程骨的研究。资料综合：支架材料适宜的三维孔隙结构、在支架材料上以适宜的密度种植种子细胞、在细胞和支架材料复合物中复合适量的生长因子、血管内皮细胞与成骨细胞以适宜的比例联合培养后与支架材料复合移植、将血管束植入组织工程骨、用筋膜瓣包裹组织工程骨及将组织工程骨预先置于各种带蒂肌瓣中预构均有利于组织工程骨的再血管化。预构组织工程骨是在异位完成血管化，不受骨缺损局部条件的影响，其临床应用前景可观。结论：将组织工程骨置于体内血液供应良好的带蒂组织内预构，是在异位完成组织工程骨的再血管化，形成具有血运的组织工程骨，然后行带蒂或吻合血管的组织工程骨移植修复骨缺损，不受骨缺损局部血液供应条件的影响，理论上可明显提高组织工程骨的成活率和修复骨缺损的成功率．     

组织工程骨的体外预血管化

背景：组织工程骨的应用是一种新兴的解决骨缺损的先进手段,但是由于受到植入体无营养代谢的限制,难以大量应用于临床。组织工程骨预血管化研究就是针对这一局限性,进行人工植入体的前瞻性和程序性的血管构建,以期解决植入体的营养代谢问题,国内外学者已取得大量研究成果。目的：对组织工程骨体外预血管化实验研究成果和发展趋势进行多层次分析探讨。方法：检索 CNKI 数据库和 Pubmed 数据库 2000 至 2012 年文献,中文检索词：组织工程骨,血管化,植入支架,成骨细胞,血管内皮细胞,共培养,英文检索词：bone engineering, endothelial cells, osteoblast, implant,cells co-culture。按照基础骨生理研究、体外细胞实验研究和材料学研究进行分类,完成组织工程骨体外预血管化研究的综述。结果与结论：共纳入 60 篇文献进行分析。此次检索的文献证明,在正常骨组织中,微血管的发生对成骨具有重要的调控作用,目前组织工程骨研究正在模拟人体内血管再生这一生理过程,设计完成了大量体外预血管化的实验,证实了血管预成型的应用有利于组织工程骨的体内存活和骨化,为组织工程骨临床应用指明了发展方向。     

预分化脂肪干细胞与纤维蛋白胶和磷酸钙骨水泥自体异位构建血管化移植物

背景：预构骨皮瓣研究启发人们构建预构血管化骨进行游离移植来替代带血管蒂游离自体骨移植修复大段骨缺损的想法。目的：设计一种基于预分化脂肪干细胞、纤维蛋白胶和多孔磷酸钙骨水泥支架复合体的血管化移植物。方法：将体外分离培养的大鼠脂肪干细胞在条件培养基中进行血管内皮细胞定向分化,经鉴定活性后,复合至纤维蛋白胶和多孔磷酸钙骨水泥构建血管化组织工程支架。将血管化组织工程支架、纤维蛋白胶/多孔磷酸钙骨水泥支架及多孔磷酸钙骨水泥支架分别植入SD大鼠股四头肌肌袋内,植入后2,4周进行组织学检测、血管定量分析和Western blot检测。结果与结论：向血管内皮细胞分化的脂肪干细胞与纤维蛋白胶和多孔磷酸钙骨水泥共培养7 d,可见细胞密度适中,与支架组织结合较好。植入实验中,各组支架孔隙中充填有纤维血管组织和脂肪组织,血管化组织工程组支架孔隙中均长入大量血管,并有小动脉长入,不同时间点的血管直径和数量及血管内皮生长因子C的表达量均优于纤维蛋白胶/多孔磷酸钙骨水泥组和多孔磷酸钙骨水泥组（P〈0.01）。表明构建的血管化组织工程支架能够实现可靠迅速血管化。     

骨髓间充质干细胞在骨及软骨组织工程中的应用

目的:总结近年来骨髓间充质干细胞在骨及软骨组织工程中应用的文献,阐明骨髓间充质干细胞在骨及软骨组织工程中的应用前景。资料来源:应用计算机检索Medline1996-01/2004-12文章,检索词为“Bonemarrowmesenchymalstemcells,Bonetissueengineering,Cartilagetissueengineering”限定文章语言种类为English。资料选择:纳入标准:骨髓间充质干细胞在骨及软骨组织工程中应用的文献。排除标准:①较陈旧的文献。②重复研究。资料提炼:共收集到190篇与骨髓间充质干细胞和骨及软骨组织工程有关的文献,其中30篇符合纳入标准。资料综合:①骨髓间充质干细胞的成骨分化:骨髓间充质干细胞具有在一定的环境下向成骨细胞和软骨细胞分化的能力。②骨髓间充质干细胞在骨和软骨组织工程中的应用:研究表明,骨髓间充质干细胞复合适宜载体可用来修复骨缺损,但因骨缺损的多样性和载体材料本身的特点,目前尚未找到理想的骨组织工程支架材料,还未探明骨髓间充质干细胞与支架材料复合的最佳浓度和最佳时间;骨髓间充质干细胞体外诱导性培养和体内关节软骨的修复均能有效地生成软骨,但只能达到组织形态及生化成分上类似,不能实现与原有软骨相同的再生。③骨髓间充质干细胞的软骨分化潜能:骨髓间充质干细胞具有多向分化潜能,适宜条件下还能向软骨方向分化,但其增殖和定向软骨分化需适宜生长因子调控。结论:骨髓间充质干细胞完全具备理想的骨软骨组织工程种子细胞的特点,在骨软骨组织工程方面是非常有应用前景的种子细胞。     

骨组织工程支架材料的研究现状与应用前景

背景：目前组织工程骨修复骨缺损在临床应用中较为关键的问题是建立血管网,为新骨的形成提供氧气及营养物质,并为机体提供代谢途径。 目的：综述近年组织工程骨支架材料的特点,并着重介绍复合支架材料的研究现状。 方法：以“骨组织工程,血管化,支架材料,复合支架材料”为中文检索词,以“bone tissue engineedng,vascularization,scaffold,compositescaffold”英文检索词,应用计算机在中国期刊全文数据库和PubMed数据库检索2001年1月至2014年1月的相关文章,将所有文章进行初步筛选后,对保留的文章进一步详细分析、归纳并总结。 结果与结论：按照组织工程骨支架材料的来源不同,可将其分为人工合成材料、天然衍生材料和复合支架材料,单一支架材料难以作为最理想的材料修复骨缺损,复合支架材料能在不同程度上弥补单一支架材料的缺陷,因此近年来组织工程支架材料的发展由单一材料发展为复合材料,并呈现人工合成材料与天然材料有机结合的趋势。但复合支架材料在临床应用中仍然有许多尚待解决的问题,主要有控制复合材料比例,使材料降解速率与组织细胞的生长速率相适应,保持复合材料的多孔隙和高机械强度。     

预构组织瓣构建方法与血管化过程的研究与应用

目的:组织瓣的预构是将符合受区要求的组织″造″可游离或岛状移改成植的轴型组织瓣,有较大的临床价值。介绍预构组织瓣的构建方法、血管化过程及其影响因素,以利于指导临床应用。资料来源:应用计算机检索Pubmed数据库1980-01/2005-08有关预构组织瓣的研究与应用的文章,检索词“prefabrication,prefabricated,fat,nerve,fascia,muscle”,限定文章语言种类为English。同时计算机检索中国期刊全文数据库、万方数据1994-01/2005-07期间的相关文章,检索词“预构皮瓣、预制、预构组织瓣”,限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选取有关文章查找全文。纳入标准:①有关预构组织瓣的实验研究。②有关预构组织瓣的临床应用。排除标准:①重复研究。②较陈旧的文献。资料提炼:共收集到155篇有关预构组织瓣的实验研究和临床应用的文章,排除重复或类似的同一研究,选择符合要求的22篇综述。资料综合:①预构组织瓣的构建方法:一些新颖的血管载体如异体血管、滋养血管分布的骨、动脉化静脉等也被用于组织瓣的预构中,预构的对象除随意型皮瓣、脂肪、骨、神经、软骨-皮肤、肠管、复合组织器官等外,一些组织代用品和组织工程化器官也被血管化。②血管化过程及其影响因素:研究发现,供瓣区的血供条件、血管束植入的方式、血管载体的大小和类型、生长因子、扩张等均能影响预构组织瓣的血管化进程。③临床应用:旋髂深血管滋养的髂骨块、腹直肌、背阔肌、颞浅筋膜等作为血管载体,将随意型皮瓣、肠管、软骨-皮肤等预构成轴型组织瓣,满足了临床上的具体需要,其和扩张术的结合则既改善了修复效果,又减少了供区损害。④展望:随着细胞生物学、免疫学等相关学科的不断发展,有望在促进血管化进程和克服排异反应等方面获得新的突破,从而极大的缩短两次手术间隔期和有效利用异体血管。结论:近年来,预构组织瓣的预构范围有所扩大,所使用的血管载体也增添了新的内容,对预构组织瓣血管化过程及其影响因素的认识也得到了进一步的深化,临床上得以巧妙的应用,显示了一定的临床价值,当然,在一些方面还有待进一步研究。     

大块血管化组织工程骨修复的骨缺损

背景：目前在构建较大体积组织工程骨方面还存在比较多的问题,其中最主要的就是缺血坏死。血管化的构建是保证大块组织工程骨生物学功能的关键因素。 目的：制备大块血管化组织工程骨,行原位移植修复兔股骨干大面积缺损,探讨组织再生方式及特点。 方法：建立仿兔股骨干结构支架材料内血管化预构模型,基于预构血管化支架,再构建大块血管化组织工程骨。18只8周龄新西兰大白兔分成实验组和对照组,实验组用大块血管化组织工程骨进行体内原位移植;对照组体内原位移植大块组织工程骨,未进行血管化处理。造模后2,4,8周通过大体观察、X射线片以及组织切片观察比较2组大块骨缺损的修复情况。 结果与结论：大体观察及影像学观察结果均显示,造模后2,4,8周实验组的成骨情况均优于对照组。实验组兔造模后2,4,8周的新生骨组织占总移植骨面积比均显著高于对照组（P〈0.01）。提示修复大面积的骨缺损,采用大块血管化组织工程骨比单纯采用组织工程骨的效果更好。     

筋膜瓣包裹组织工程骨修复兔大段骨缺损的动态变化

背景:组织工程骨的血管化是构建过程中的关键环节.目的:动态观察带蒂筋膜瓣包裹组织工程骨的血管化过程,以及其修复大段骨缺损的一般规律.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2005-10/2006--04在南方医科大学南方医院创伤骨科实验室完成.材料:6月龄健康新西兰大白兔12只双侧髂骨抽取骨髓分离骨髓基质干细胞诱导分化成骨细胞.圆柱状(3×15)mm多孔β-磷酸三钙为法国贝奥路公司产品.方法:将成骨细胞与β-磷酸三钙复合培养7 d后细胞量达到1×109 L-1为组织工程骨,实验组兔左侧前肢内侧剥离带蒂筋膜瓣(2×1.5)cm包裹圆柱状组织工程骨植入1.5锄桡骨缺损处,对照组于同一只兔右侧桡骨1.5 cm骨缺损处植入未包裹组织工程骨.主要观察指标:植入后2,4,6,8,12周进行大体观察、组织学、放射学、骨密度和放射性核素骨显像检测.结果:①从第4周以后各时间点实验组修复效果均优于对照组,X射线相对阻射值定量分析实验组的评分高于对照组(P<0.05),骨密度值高于对照组(P<0.05),放射性强度高于对照组(P<0.05).②从第4周以后各个观察点实验组在血管化程度、新骨形成量、材料降解速度、骨缺损修复时间、骨修复改建质量都优于对照组.结论:采用蒂筋膜瓣包裹组织工程骨修复骨缺损,4周后,在血管化程度、新骨形成量、材料降解速度及骨缺损修复时间方面均优于无筋膜包裹的组织工程骨,提示早期的快速血管化直接影响到骨缺损修复的全过程.     

组织工程骨的快速血管化

背景:支架复合细胞或细胞因子是构建组织工程骨快速血管化的主要策略,并为临床大段骨缺损修复提供了良好应用前景。目的:从组织工程三要素的角度阐述目前组织工程骨血管化研究的相关进展,以寻找组织工程骨快速血管化策略的新契机,并为临床各种缺血性疾病的治疗提供启示。方法:由第一作者检索1990至2014年Pum Med数据库、维普和万方数据库相关文献。英文检索词有"bone tissue engineering,vascularization,cytokines,coculture,stem cells,osteogenesis,angiogenisis,prevascularization,patterned scaffolds"等;中文检索词有"骨缺损,血管生成,血管化组织工程骨,支架"等。经筛选后,最终纳入57篇文献进行归纳分析。结果与结论:当下骨组织工程发展瓶颈之一在于组织工程骨早期血管化。随着自然骨组织发生过程中成骨与血管化的细胞分子水平机制的深入研究以及生物支架的发展,支架复合细胞或细胞因子策略构建快速血管化组织工程骨取得了重要成果。讯息因子作为血管生成或骨生成的"配体"的作用存在个体差异性,应注意发挥干细胞等作为"供体"的优势;同时骨生成与血管生成过程密切相关、彼此依赖,只有实现"配体"与"供体"及"成骨"与"成血管"两个层次的协调统一发展,才能真正实现组织工程骨的快速血管化。调控各种细胞或细胞因子符合严格的时间格局和空间格局表达,仿生自然骨组织的生理状态,是创造快速血管化组织工程骨值得探索的目标。     

血管内皮生长因子在口腔颌面骨组织工程中的应用

目的:了解血管内皮生长因子促进骨再生和修复作用的机制及应用方式,探讨其在口腔颌面骨组织工程中的应用前景。资料来源:应用计算机检索PubMed数据库1994-01/2006-02有关血管内皮生长因子促进成骨的文章,检索词“Vascular endothelial growth factor,Bone formation,Maxillofacial bone,Bone defect”,限定文章语言种类为English。同时计算机检索中国期刊全文数据库1994-01/2006-02期间的相关文章,检索词“血管内皮生长因子、成骨、颌骨”,限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选取符合要求的有关文章找全文。纳入标准:①血管内皮生长因子及其受体分子结构方面的文章。②血管内皮生长因子促进成骨作用的基础研究和临床研究。③血管内皮生长因子在颌骨组织工程中应用的基础研究和临床研究。排除标准:重复或类似的同一研究、Meta分析、个案报道。资料提炼:共收集到186篇有关血管内皮生长因子促进成骨作用的文章,排除重复或类似的同一研究,30篇符合要求(其中2篇为血管内皮生长因子及其受体分子结构方面的文献,18篇为血管内皮生长因子促进成骨作用的基础研究和临床研究方面的文献,10篇涉及血管内皮生长因子在颌骨组织工程中应用的研究)。资料综合:①国内外有关血管内皮生长因子促进成骨作用的机制为:通过促进内皮细胞增殖、血管生成,调节骨组织血供并参与骨的发育形成;作为旁分泌因子参与骨形成代谢;通过调节成骨细胞和破骨细胞的活性促进骨组织的再生、修复和重建。②血管内皮生长因子在骨组织工程中的应用方式主要有外源性应用和内源性应用,外源性应用就是将外源性血管内皮细胞生长因子加入到支架和细胞的复合体中,使它通过促进血管化、调节参与成骨的多种因子及成骨细胞和破骨细胞的活性,提高成骨效能。内源性应用就是利用基因技术,将人血管内皮细胞生长因子基因转入种子细胞,使种子细胞持续的产生血管内皮细胞生长因子,为骨形成提供足够的血管化和调节骨细胞的活性。③动物实验已证实血管内皮生长因子对颌骨牵张成骨和颌骨缺损修复起着促进作用。结论:应用外源性和内源性血管内皮生长因子构建的组织工程骨可促进骨形成和骨缺损修复,用它来加快颌面骨组织工程的骨形成和缩短疗程在理论上是可行的。