软骨组织工程中细胞外基质的研究

目的：分析软骨组织工程中软骨细胞、软骨基质、生长因子之间的相互作用及细胞外基质替代物的开发。 资料来源：应用计算机检索Medline1995-01／2005-12有关软骨组织工程中软骨细胞外基质的文章，检索词为“cartilage；extraeellular matrix”．并限定文章语言种类为English。 资料选择：对资料进行审阅,选取包括软骨组织工程的文章，并查阅全文。纳入标准：①软骨细胞外基质及其受体。②软骨组织重建相关生长因子。③软骨细胞外基质替代物。排除标准：Meta分析、综述文献、重复研究。 资料提炼：共收集到1 179篇关于组织工程软骨及细胞外基质的文献．纳入符合标准的文献29篇。 资料综合：软骨组织无血管，其自我修复及重建能力有限，较小的创伤就会造成严重的软骨损伤及变性。软骨基质在软骨自身动态平衡及软骨修复等方面起着非常重要的作用，软骨细胞合成、分泌软骨基质并受软骨基质的调控。重建软骨组织就必须考虑软骨细胞及其周围环境的相互作用。 结论：重建关节软骨基质、促进软骨复原，研究软骨细胞和其周围环境之间的相互作用是关键。     

软骨组织工程中细胞外基质的研究

目的:分析软骨组织工程中软骨细胞、软骨基质、生长因子之间的相互作用及细胞外基质替代物的开发。资料来源:应用计算机检索Medline1995-01/2005-12有关软骨组织工程中软骨细胞外基质的文章,检索词为“cartilage;extracellularmatrix”,并限定文章语言种类为English。资料选择:对资料进行审阅,选取包括软骨组织工程的文章,并查阅全文。纳入标准:①软骨细胞外基质及其受体。②软骨组织重建相关生长因子。③软骨细胞外基质替代物。排除标准:Meta分析、综述文献、重复研究。资料提炼:共收集到1179篇关于组织工程软骨及细胞外基质的文献,纳入符合标准的文献29篇。资料综合:软骨组织无血管,其自我修复及重建能力有限,较小的创伤就会造成严重的软骨损伤及变性。软骨基质在软骨自身动态平衡及软骨修复等方面起着非常重要的作用,软骨细胞合成、分泌软骨基质并受软骨基质的调控。重建软骨组织就必须考虑软骨细胞及其周围环境的相互作用。结论:重建关节软骨基质、促进软骨复原,研究软骨细胞和其周围环境之间的相互作用是关键。     

壳聚糖和软骨细胞外基质复合组织工程骺软骨支架的性能观察

背景:在组织工程骺软骨构建过程中,采用何种载体承载已经扩增了的软骨细胞越来越受到人们的关注.目的:探讨软骨细胞外基质与壳聚糖复合构建组织工程骺软骨支架的可行性并对其性能进行初步观察.设计、时间及地点:体外观察实验,于2007-12/2009-03在解放军总医院骨科研究所完成.材料:壳聚糖(脱乙酰度90%,Mr10×105)由青岛海汇生物工程公司提供.市售猪关节软骨.方法:将新鲜的猪关节软骨在液体中粉碎,梯度离心后制备成3%软骨微丝悬液,将其按1∶1的比例与2%的壳聚糖溶液混合,采用冷冻冻干法制备脱细胞软骨基质三维多孔支架.主要观察指标:对梯度乙醇处理再次干燥后支架材料进行组织学及扫描电镜观察,测定支架孔径和孔隙率、吸水率,并采用MTT法分析支架浸提液毒性.分离培养兔骨髓间充质干细胞,用转化生长因子β 1成软骨诱导后种植至支架,倒置显微镜、电镜观察细胞在支架上的生长、分化情况.结果:支架内孔洞相互连通,孔大小(161±31)μm,孔隙率为(90.1±1.6)%,吸水率为(2 361±132)%.组织学观察显示,三维多孔支架甲苯胺蓝染色、番红O染色、Ⅱ犁胶原免疫组织化学染色均呈阳性.MTT法结果显示支架无细胞毒性.细胞在支架表面黏附良好,分布均匀,并有基质分泌.结论;制备的软骨细胞外基质和壳聚糖复合三维多孔支架结合良好,含有软骨细胞外基质主要成分,无毒,具备合适的孔径和孔隙率,生物相容性良好.     

关节软骨组织工程支架材料研究进展

组织工程学是一门交叉学科,它利用工程学和生命科学的原理,来研究和发展具有生物活性的人工替代物,用以维持、恢复或提高人体受损组织的功能。目的是利用人体活细胞在适宜的支架材料上生长成天然的组织和器官以替代人体内受损和缺失的组织和器官。支架材料的选择是组织工程学研究的焦点之一。支架材料作为人工细胞外基质,为功能细胞的停泊、生长、繁殖、     

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。     

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.     

人关节软骨源性海绵的制备和评估

背景:关节软骨损伤后的修复是目前骨科领域的难点之一,组织工程的发展应用为关节软骨损伤的修复展示了诱人前景,然而理想的支架却是组织工程软骨的成功构建的关键.目的:制备人关节软骨源性海绵,为组织工程软骨提供合适的新型支架.方法:应用人关节软骨制备人关节软骨源性海绵.应用扫描电镜观察对人关节软骨源性海绵进行大体和微观观察,观察人关节软骨源性海绵在紫外线照射前后的抗离散情况,并采用压汞法测定其孔径和孔隙率.结果与结论:人关节软骨源性海绵的抗离散性能良好,孔径大小在100～200 μm,孔隙分布均匀,孔隙率为92%.结果表明人关节软骨源性海绵具有良好的结构和孔隙率,可作为软骨组织工程支架.     

关节软骨组织工程的研究进展

关节软骨内没有血管组织,所以自我修复能力相当有限,轻微伤害就有可能导致渐进式的损伤.因此如何修复关节软骨成为当今骨科学的研究热点.     

纤维蛋白胶塑形、异体微粒软骨脱细胞基质支架的人工软骨研究

目的：利用软骨微粒脱细胞基质这种新型支架材料及纤维蛋白胶，体外构建可塑形及具有良好生物相容性的组织工程化软骨。方法：制备绵羊关节软骨微粒脱细胞基质并与体外扩增的异体关节软骨细胞及纤维蛋白胶混合，塑成圆柱形，体外培养。结果：软骨微粒脱细胞基质及纤维蛋白胶与异体软骨细胞有良好的生物相容性，软骨细胞生长和分泌功能良好，塑成的复合物具有一定的硬度和弹性。结论：塑成的圆柱形软骨细胞一异体软骨微粒脱细胞基质—纤维蛋白胶复合物可于体外形成软骨样组织，可进一步应用于体内修复关节软骨缺损。     

制备软骨组织工程支架的方法

背景：软骨组织工程支架作为软骨细胞外基质的替代物,其外形和孔结构对实现其作用和功能具有非常重要的意义。 目的：回顾目前若干种常用软骨组织工程中三维多孔支架的制备方法。 方法：由第一作者检索2000至2013年PubMed数据库,ELSEVIER SCIENCEDIRECT、万方数据库、中国知网数据库。英文检索词为＂Cartilage tissue engineering;scaffolds;fabrication＂,中文检索词为＂软骨组织工程;制备方法;支架材料;多孔支架＂。 结果与结论：制备软骨组织工程支架的方法有相分离/冷冻干燥法、水凝胶技术、快速成型技术、静电纺丝法、溶剂浇铸/粒子沥滤法及气体发泡法等。目前研究发现,支架中孔径的大小对组织的重建有着直接的影响,孔径为100-250 μm的孔有益于骨及软骨组织的再生。通过溶液浇铸/粒子沥滤法、气体发泡法所制备的支架孔径大小在这一范围内,因此比较适合用于骨、软骨组织工程支架的构建。研究人员通常将多种方法结合起来,以期能制备出生物和力学性能方面更加仿生的组织工程多孔支架。     

Efficacy of thermoresponsive,photocrosslinkable hydrogels derived from decellularized tendon and cartilage extracellular matrix for cartilage tissue engineering

Tissue engineering using adult mesenchymal stem cells (MSCs), a promising approach for cartilage repair, is highly dependent on the nature of the matrix scaffold. Thermoresponsive, photocrosslinkable hydrogels were fabricated by functionalizing pepsin‐soluble decellularized tendon and cartilage extracellular matrices (ECM) with methacrylate groups. Methacrylated gelatin hydrogels served as controls. When seeded with human bone marrow MSCs and cultured in chondrogenic medium, methacrylated ECM hydrogels experienced less cell‐mediated contraction, as compared against non‐methacrylated ECM hydrogels. However, methacrylation slowed or diminished chondrogenic differentiation of seeded MSCs, as determined through analyses of gene expression, biochemical composition and histology. In particular, methacrylated cartilage hydrogels supported minimal due to chondrogenesis over 42 weeks, as hydrogel disintegration beginning at day 14 presumably compromised cell–matrix interactions. As compared against methacrylated gelatin hydrogels, MSCs cultured in non‐methacrylated ECM hydrogels exhibited comparable expression of chondrogenic genes (Sox9, Aggrecan and collagen type II) but increased collagen type I expression. Non‐methacrylated cartilage hydrogels did not promote chondrogenesis to a greater extent than either non‐methacrylated or methacrylated tendon hydrogels. Whereas methacrylated gelatin hydrogels supported relatively homogeneous increases in proteoglycan and collagen type II deposition throughout the construct over 42 days, ECM hydrogels possessed greater heterogeneity of staining intensity and construct morphology. These results do not support the utility of pepsin‐solubilized cartilage and tendon hydrogels for cartilage tissue engineering over methacrylated gelatin hydrogels. Methacrylation of tendon and cartilage ECM hydrogels permits thermal‐ and light‐induced polymerization but compromises chondrogenic differentiation of seeded MSCs.     

组织工程软骨支架材料的应用选择

背景:软骨损伤后几乎不可能完全修复,近年来采用组织工程学方法构建软骨复合组织已成为软骨修复方面新的研究领域.其中支架材料在软骨修复过程中起着至关重要的作用,支架材料的选择也就影响着整个修复过程.目的:全面了解组织工程软骨支架材料的优缺点,并对其选择进行综述.方法:由第一作者于2010-11在CBM、PubMed数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)、万方数据库(http://www.wanfangdata.com.cn)及google学术网检索组织工程软骨支架材料方面的内容,检索时限为1990/2010,英文检索词为"cartilage,tissue engineering,scaffold materials,bone mesenchymal stem cell",中文检索词为"软骨,组织工程,支架材料,骨髓间充质干细胞",排除重复性研究.结果与结论:计算机初检得到1 185篇文献,阅读标题和摘要进行初筛,排除因研究目的与本文无关及内容重复的研究1 142篇,共保留其中的43篇进行归纳总结,最终引入文献29篇.结果提示,目前应用于组织工程的支架不论是天然的还是人工合成的,都存在一定的缺陷,如体内降解速度过快或过慢,生物相容性不佳、引起炎症等问题.最重要的是组织工程软骨支架距临床应用仍有很大差距,而未来组织工程支架材料的研究重点是改进现有材料和制备工艺,研制复合材料、仿生材料、纳米材料及改性天然材料等.     

组织工程软骨支架材料的应用选择

背景：软骨损伤后几乎不可能完全修复,近年来采用组织工程学方法构建软骨复合组织已成为软骨修复方面新的研究领域。其中支架材料在软骨修复过程中起着至关重要的作用,支架材料的选择也就影响着整个修复过程。目的：全面了解组织工程软骨支架材料的优缺点,并对其选择进行综述。方法：由第一作者于2010-11在CBM、PubMed数据库（http：//www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed）、万方数据库（http：//www.wanfangdata.com.cn）及google学术网检索组织工程软骨支架材料方面的内容,检索时限为1990/2010,英文检索词为＂cartilage,tissue engineering,scaffold materials,bone mesenchymal stem cell＂,中文检索词为＂软骨,组织工程,支架材料,骨髓间充质干细胞＂,排除重复性研究。结果与结论：计算机初检得到1185篇文献,阅读标题和摘要进行初筛,排除因研究目的与本文无关及内容重复的研究1142篇,共保留其中的43篇进行归纳总结,最终引入文献29篇。结果提示,目前应用于组织工程的支架不论是天然的还是人工合成的,都存在一定的缺陷,如体内降解速度过快或过慢,生物相容性不佳、引起炎症等问题。最重要的是组织工程软骨支架距临床应用仍有很大差距,而未来组织工程支架材料的研究重点是改进现有材料和制备工艺,研制复合材料、仿生材料、纳米材料及改性天然材料等。     

人关节软骨脱细胞基质制备实验

背景对天然的细胞外基质进行处理,剔除其抗原成分,保留了组织结构的完整性,这种材料具有良好的生物相容性,能为细胞创造尽可能接近体内的培养环境,因此应是组织工程中细胞培养支架的首选.目的制备人关节软骨脱细胞基质,为进一步研究关节软骨基质作为细胞外支架材料提供方法学资料.设计以骨组织标本为实验对象,单一样本研究.单位解放军总医院骨科研究所.材料实验于2004-01/05在解放军总医院骨科研究所完成.材料来自因股骨颈头下型骨折行关节置换而切除的股骨头.方法切取人关节软骨,剪裁成3.5 mm×4.5 mm×2.0mm大小共10块,冻干处理12h,采取化学去污剂Triton X-100及DNA酶和RNA酶等试剂制备脱细胞的人关节软骨.用苏木精-伊红、番红O及软骨蛋白聚糖免疫组化染色等方法进行关节软骨脱细胞定性检测.主要观察指标脱细胞关节软骨的组织学观察以及软骨蛋白聚糖免疫组织化学染色结果.结果①苏木精-伊红染色、番红O染色均显示细胞陷窝内已无细胞结构.②软骨蛋白聚糖免疫组织化学染色阳性,提示脱细胞关节软骨基质内仍存在软骨蛋白聚糖.结论人关节软骨冻干后,经去污剂-酶等处理方法可脱去软骨的细胞成分,成功制备人关节软骨脱细胞基质.其中保留的软骨蛋白聚糖可能仍存在原有的耐压特性.     

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。     

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。