组织工程化气管研究的临床应用:全球首例组织工程化气管移植成功

0 引言 当气管被肿瘤侵袭,以及由于先天性或创伤性原因导致气管严重狭窄时,均需行气管切除与气管重建治疗.目前,当气管缺损小于6 cm时才可以通过"端一端吻合"修复,当气管切除大于6 cm,相当于10～12个软骨环时,会因吻合口张力过大易造成管腔瘘而不能进行直接吻合,此时则需移植材料修复,组织工程气管的出现为气管移植材料来源提供了新的思路.     

组织工程气管研究的中国之最

外伤或肿瘤等疾病常会引起气管缺损的临床症状,当缺损长度超过部长度的一半时,也就是>6cm时,无法直接断端吻合,需要进行气管重建.目前临床和实验研究中,常用的重建方法有3种,自体组织移植异体气管移植和人工材料的应用,这3种都不能完全符合上述要求.组织工程技术的快速兴起为气管缺损修复提供了新的思路,有望成为最理想的治疗方法.     

组织工程气管研究的中国之最

外伤或肿瘤等疾病常会引起气管缺损的临床症状，当缺损长度超过总长度的一半时，也就是〉6cm时，无法直接断端吻合，需要进行气管重建。目前临床和实验研究中，常用的重建方法有3种，自体组织移植、异体气管移植和人工材料的应用，这3种都不能完全符合上述要求。组织工程技术的快速兴起为气管缺损修复提供了新的思路，有望成为最理想的治疗方法。     

重建气管再上皮化的研究进展

背景:炎症、外伤、肿瘤或其他病变可导致气管大范围受损,需切除较长段气管并重建.但是当气管缺损长度超过自身气管长度一半以上时往往难以修复,必须置入气管假体重建气管连续性.目的:对气管假体的基础与临床应用研究进展进行综述,介绍重建气管再上皮化的类型及方法,分析目前在重建气管再上皮化研究方面存在的问题.方法:第一作者应用计算机检索 PubMed 数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及CNKI数据库(www.cnki.net/index.htm),在标题和摘要中以"气管缺损,气管重建,气管上皮化"或"tracheal defect reconstruction,tracheal epithelialization,re-epithelialization"为检索词进行检索.纳入标准:①具有原创性,论点论据可靠的文章.②观点明确,分析全面的文章.③文献主题内容与此课题联系紧密的文章.结果与结论:共检索到30篇符合标准的文献.生物材料科学和生物医学工程的迅速发展,为人类组织器官修复重建提供了必要的替代材料,用生物医学材料制成的人工气管由于其结构的完整性和可调节性,使其具备了置换气管的重要条件,为研制理想的人工气管开辟了广阔的途径.但仍然存在着很多问题,若用同种异体组织替代,难以避免免疫排斥反应;自体组织移植,则要以牺牲正常组织为代价.组织工程化气管的构建目前还只停留在裸鼠皮下水平,重建气管再上皮化的难题制约着人工气管的发展.     

组织工程气管临床应用的研究与进展

背景:以组织工程气管作为移植气管,不但能降低抗原细胞的表达,抑制免疫反应,还能够预先在体外进行气管的血管化以及相关组织细胞的再生培养.目的:总结归纳常用的气管移植的方法,介绍组织工程气管的最新临床移植方式,为开展该类手术提供参考依据.方法:以tissue engineering,trachea,transplantation为检索词,检索Pubmed数据库(1990-01/2009-05),ScienceDirect数据库(1990-01/2009-05),Springer数据库(1990-01/2009-05);以组织工程学,气管,移植为检索词,检索CNKI数据库(1990-01/2009-05).文献检索语种限制为英文和中文.纳入与气管移植相关的临床研究和动物实验;排除重复文献.结果与结论:计算机初检得到270篇文献,根据纳入排除标准,对其中32篇文献进行分析.由于各种原因引起的气管不可逆性损伤且需移植置换的情况在临床工作中日趋增多,而移植气管的材料来源一直是制约临床气管移植的主要问题.体外构建组织工程气管用于移植被视为气管修复的有效途径.文章对气管移植及组织工程气管的起源与发展进行回顾,且对近年来较常用的同种异体移植,自体组织移植及生物材料移植等方法,生物支架材料的构建研究,种子细胞的选取研究,组织工程气管的临床应用进展等进行简要叙述,并对最新的利用同种异体气管与剔除供者免疫细胞进行种子细胞培养相结合的方法,成功完成全球首例人造气管移植的案例进行着重的介绍.     

组织工程气管重建相关临床问答

1同种异体气管移植治疗失败的原因？ 自1950年Ferguson首次报告同种异体气管移植的动物实验以来，人们对气管移植进行了大量的研究探索。2004年，Klepetko等为1例慢性阻塞行肺病伴气管狭窄患者行气管移植，术后患者生存31个月。     

组织工程气管重建相关临床问答

1 同种异体气管移植治疗失败的原因? 自1950年Ferguson首次报告同种异体气管移植的动物实验以来,人们对气管移植进行了大量的研究探索.     

组织工程化气管上皮细胞培养的技术进展

组织工程化气管是气管缺损外科修复的替代物,它是利用组织工程学技术和原理在体外构建出具有生理功能及生物活性的人工气管。与其他种类的气管替代物相比,组织工程化气管的优点为无免疫原性,具有生物活性,有潜在的生长能力。种子细胞是组织工程研究中最为重要的方面,是组织工程化组织或器官形成的物质基础,气管上皮细胞作为种子细胞是组织工程化气管中不可缺少的一部分。文章就气管上皮细胞分离培养技术研究进展进行综述,并指出组织工程化气管研究领域所面临的问题和今后的研究方向。     

人工气管及气管支架材料的应用

背景:以往对中心气道狭窄常采取外科手术治疗,然而,有些患者无法接受,并且手术瘢痕可导致再狭窄.因此,支架置入成为治疗中心气道狭窄的重要手段之一.目的:总结人工气管及气管支架材料在临床中的应用进展.方法:应用计算机检索PubMed数据库及CNKI数据库,在标题和摘要中以"组织工程支架,人工气管,气管支架"或"tissue engineering scaffolds,artificial trachea,trachea scaffolds"为检索词进行检索.根据纳入标准选择22篇文献进行综述.结果与结论:近年来随着组织工程学的兴起和发展,在生物组织工程化气管的研究方面取得了一定的进展,目前已能够以软骨细胞或骨髓间质细胞为种子细胞构建出与自体气管相近的组织工程化气管,而且能够用软骨细胞及上皮细胞构建出带有气管黏膜上皮的复合组织工程化气管,但这些组织工程化气管移植到体内能否长期具有活性、发挥正常的生理功能等还需要进一步的实验验证.     

组织工程气管重建的研究进展

长段气管缺损的重建是胸外科领域的世界性难题。当气管缺损的长度达到6cm以上,端端吻合困难,只能采用气管替代物修复缺损。许多学者尝试应用同种异体移植、自体组织重建以及人工气管假体等方法,治疗效果均不理想。