骨膜移植修补全层骨关节软骨缺损—rhTGF—β1体外培养与关节内注射之比较

游离骨膜已被用于全层骨软骨缺损的修补，但新生软骨之早期退化使此方法无法广泛应用于临床。本实验乃利用转换成长激素之软骨生成效用，比较短时与游离骨膜体外培养或直接行关节腔内注射两种方法，以评估其软骨生成及提高全层骨软骨缺损修补的作用。６４只白兔分成５组：无骨膜移植缺损组、骨膜移植缺损组、激素短时培养骨膜移植缺损组、１００ｎｇ激素关节腔内注射骨膜移植缺损组和２００ｎｇ激素关节腔内注射骨膜移植缺损组。手术后２至１２周取下标本，脱钙后行ＳａｆｒａｎｉｎＯ染色。组织学观察结果，无骨膜移植缺损组未见软骨组织修补。骨膜移植缺损组，於术后４周达最大之透明软骨生成，但此透明软骨持续变薄。激素短时培养组，可加速软骨之生成，但亦加速新生软骨之退化。激素关节腔内注射组并未提高软骨修补品质，反而形成骨赘。     

TX—Ⅱ型腿部功能训练器的研究及应用

TX－Ⅱ型腿部功能训练器系康复医疗器械。它采用单片机自动控制，以持续被动运动（CPM Continuous Passive Motion)理论为依据。通过模拟人体自然运动，来激发人体的自然复原力，充分发挥组织代偿作用。它可以促进组织愈合，减轻术后痛苦，防止关节内粘连和关节外挛缩，利于移植骨膜转化成透明关节软骨，保证关节良好的活动度。     

TX-Ⅱ型腿部功能训练器的研究及应用

TX-Ⅱ型腿部功能训练器系康复医疗器械.它采用单片机自动控制,以持续被动运动(CPM Continuous Passive Motion)理论为依据.通过模拟人体自然运动,来激发人体的自然复原力,充分发挥组织代偿作用.它可以促进组织愈合,减轻术后痛苦,防止关节内粘连和关节外挛缩,利于移植骨膜转化成透明关节软骨,保证关节良好的活动度.     

关节软骨的玻璃化冷冻与保存

<正>1研究背景关节软骨损伤的治疗一直是骨科与运动医学领域的难题。关节软骨组织高度水合、细胞含量极低且无血管,无论何种原因造成其损伤都很难修复,几乎无能力再生。同种异体软骨移植因具有高质量修复损伤区透明关节软骨的功效,越来越受到重视。新鲜异体骨软骨移植已在国外应用于临床,并取得了较为满意的疗效,但由于手术移植前准备时间短,不能充分检测传染性疾病微生物,存在着疾病传播、免疫排斥等安全问题。     

微骨折技术与骨软骨移植治疗关节软骨缺损

背景：关节镜下微骨折治疗与骨软骨移植是关节软骨缺损主要的治疗方法之一,具有广阔的应用前景。 目的：探讨关节镜下微骨折治疗与自体和同种异体骨软骨移植治疗膝骨关节炎合并关节软骨缺损的效果。 方法：应用关节镜下微骨折治疗清理术结合软骨缺损区微骨折术治疗膝骨关节炎的临床疗效、临床症状及Tegner运动评级判定疗效并随访观察3-24个月。自体骨软骨移植治疗关节软骨缺损的患者进行观察随访,通过评价移植后关节活动度、临床症状的改善、关节影像学检查等评估自体骨软骨移植治疗的效果。并对同种异体骨软骨移植治疗关节软骨缺损进行动物实验研究,通过对移植部位的大体观察、组织学观察以及免疫组织化学染色观察,评估同种异体骨软骨移植治疗的效果。 结果与结论：关节软骨缺损应用关节镜下微骨折治疗后的患者,关节清理术结合软骨缺损区微骨折术总有效率89.7%。关节软骨缺损应用自体骨软骨移植治疗后的患者,关节疼痛、肿胀的症状改善,关节活动度正常,偶有关节静息痛或活动后轻微疼痛,影像学检查见移植骨软骨位置良好,修复愈合良好。关节软骨缺损应用同种异体骨软骨移植治疗后的实验动物,关节活动度正常,移植关节面光整,关节软骨被透明软骨覆盖,细胞有序排列,软骨基质分泌,修复软骨Ⅱ型胶原免疫组织化学染色强阳性。     

组织工程化软骨细胞和骨髓间充质干细胞用于修复同种异体关节软骨缺损

背景：关节软骨几乎没有自身修复的能力,目前临床大多采用自体或异体软骨移植修复、软骨膜或骨膜移植修复、软骨细胞移植修复。由于自体软骨来源有限,异体软骨又存在慢性免疫排斥反应,最终可能导致预后不佳;软骨膜或骨膜移植修复的软骨易于退化,导致修复效果不佳。 目的：总结组织工程化软骨细胞、骨髓间充质干细胞及两者共培养对同种异体软骨缺损修复作用的研究现状。 方法：应用计算机检索PubMed 数据库及中国期刊网全文数据库1994-01/2012-01有关组织工程化软骨细胞和骨髓间充质干细胞用于修复同种异体关节软骨缺损方面的文章,英文检索词为“cartilage defect,allograft,chondrocyte,mesenchymal stem cells,bone marrow mesenchymal stem cells”,中文检索词为“软骨缺损,同种异体移植,软骨细胞,骨髓间充质干细胞”。排除重复性及非中英文语种研究,共保留35篇文献进行综述。 结果与结论：随着体外细胞培养方法的不断改进,现已能够把软骨细胞从坚韧的软骨中分离出来,并获得大量高纯度的软骨细胞并繁殖出新生软骨细胞。软骨细胞培养增殖能力低,传代培养容易引起老化和去分化;而成体骨髓中骨髓间充质干细胞含量少,随传代次数的增多成软骨潜能明显降低。骨髓间充质干细胞和软骨细胞共培养,两种细胞相互促进增殖和分化,作为种子细胞可减少软骨细胞增殖传代次数并节省软骨细胞数量,与组织工程支架材料复合能有效修复关节软骨缺损。     

不同种类组织工程化细胞移植修复关节软骨的损伤

背景:单纯药物治疗不能有效促进关节软骨缺损的愈合;自体软骨来源有限,软骨移植手术也相应受到限制。目的:分析关节软骨损伤类型及局部微环境的改变,总结近年来国内外组织工程种子细胞移植研究相关进展以及细胞移植修复关节软骨损伤治疗进展。方法:以Tissue engineering,cell transplantation,articular cartilage defects为检索词,检索Pubmed数据库(1993-01/2008-12);以组织工程,细胞移植,关节软骨损伤为检索词,检索CNKI数据库(2000-01/2008-12)。文献检索语种限制为英文和中文。纳入与关节软骨损伤以及分类密切相关性研究,组织工程种子细胞移植技术相关性应用研究。排除重复性研究。以种子细胞的存活和迁移,以及移植后关节功能的恢复和不良反应为评价指标。结果与结论:计算机初检得到201篇文献,根据纳入排除标准,对组织工程细胞移植修复关节软骨损伤的研究进行分析。临床上,创伤性或骨关节炎造成的关节软骨损伤较为常见,关节软骨自身修复能力差,一旦损伤将很难修复。组织工程细胞移植技术的出现为成功治愈关节软骨损伤带来了新的希望。在动物模型和临床研究中,细胞移植治疗关节软骨损伤已经取得良好的修复效果,但这一技术仍有改进的余地。目前的研究集中在如何从技术上改善组织工程3要素,即细胞,生物支架材料和生物活性因子。自体软骨再生仍然是关节软骨缺损修复的理论支柱,但进一步的研究需要优化其再生效果以及维持更加稳定的软骨细胞表型等等。组织工程细胞移植修复关节软骨损伤疗效较好,随着目前组织工程研究的深入,细胞移植修复技术有望成为临床上治疗关节软骨损伤的新方法。     

带血供的骨膜瓣修复兔关节软骨缺损的实验研究

目的:设计带血供的骨膜瓣转位修复兔关节软骨缺损,以探索小动脉血管蒂骨膜瓣修复关节软骨的可能性。方法:骨刀在髌股关节的股骨侧软骨面制造6mm×8mm软骨缺损,以兔隐动脉关节支为蒂,切取股骨内髁骨膜瓣7mm×9mm,右侧骨膜瓣生发层朝向关节腔覆盖软骨缺损区(实验组),左侧骨膜瓣生发层朝向骨面覆盖软骨缺损区(对照组)。术后2、4、8、12、16周后处死取材,分别作肉眼、光学显微镜及电子显微镜观察。结果:所有骨膜瓣均存活,肉眼观察见两侧新生组织类似关节软骨,光镜和电镜观察见右侧软骨修复优于左侧。结论:带小动脉血管蒂骨膜瓣转位可修复关节软骨缺损,再生软骨接近透明软骨。     

富血小板血浆在软骨修复领域的研究进展

软骨是缺乏血运的组织,创伤后很难利用自身的间充质干细胞进行修复,难以自愈,持续的关节软骨缺损可引发局部疼痛、水肿反应以及功能障碍、运动受限等其他症状.以往的临床治疗方法包括骨髓刺激法、软骨膜移植、自体软骨细胞移植等,但效果有限.富血小板血浆(PRP)是自体血提取的血小板浓缩物,含有丰富的生长因子及其他组织再生必须的细胞因子,可为软骨细胞生存提供良好的微环境,有望成为促进软骨再生的新方法.     

组织工程方法修复类风湿性关节炎软骨缺损的研究进展

类风湿性关节炎作为一种自身免疫疾病,会造成关节腔内关节软骨损伤.由于关节腔内没有血管和淋巴组织,营养物质主要通过弥散方式抵达,导致受损伤的关节软骨自身修复能力有限,这是治疗关节炎的瓶颈所在.目前临床上修复关节软骨的措施主要有微骨折术、自体骨软骨移植、异体骨软骨移植等,但都存在一定不足.当前关节软骨缺损修复的研究热点是利用组织工程方法获得稳定的自体软骨细胞,并与相应的支架结合后移植到病变关节处,其优点是创伤小、副作用少且方便使用,可能成为未来治疗类风湿性关节炎软骨缺损的发展方向.本文针对该方法的具体步骤进行简述,包括动物模型、种子细胞、支架材料、复合体的构建及体内移植后的修复情况.     

The effects of co-delivery of BMSC-affinity peptide and rhTGF-β1 from coaxial electrospun scaffolds on chondrogenic differentiation

Electrospinning is a promising technology for the fabrication of scaffolds in cartilage tissue engineering. Two other important elements for tissue engineering are seed cells and bioactive factors. Bone marrow-derived stem cells (BMSCs) and rhTGF-β1 are extensively studied for cartilage regeneration. However, little is known about scaffolds that can both specifically enrich BMSCs and release rhTGF-β1 to promote chondrogenic differentiation of the incorporated BMSCs. In this study, we first fabricated coaxial electrospun fibers using a polyvinyl pyrrolidone/bovine serum albumin/rhTGF-β1 composite solution as the core fluid and poly(ε-caprolactone) solution as the sheath fluid. Structural analysis revealed that scaffold fibers were relatively uniform with a diameter of 674.4 ± 159.6 nm; the core–shell structure of coaxial fibers was homogeneous and proteins were evenly distributed in the core. Subsequently, the BMSC-specific affinity peptide E7 was conjugated to the coaxial electrospun fibers to develop a co-delivery system of rhTGF-β1 and E7. The results of ¹H nuclear magnetic resonance indicate that the conjugation between the E7 and scaffolds was covalent. The rhTGF-β1 incorporated in E7-modified scaffolds could maintain sustained release and bioactivity. Cell adhesion, spreading, and DNA content analyses indicate that the E7 promoted BMSC initial adhesion, and that the scaffolds containing both E7 and rhTGF-β1 (CBrhTE) were the most favorable for BMSC survival. Meanwhile, CBrhTE scaffolds could promote the chondrogenic differentiation ability of BMSCs. Overall, the CBrhTE scaffold could synchronously improve all three of the basic components required for cartilage tissue engineering in vitro, which paves the road for designing and building more efficient tissue scaffolds for cartilage repair.     

骨髓间充质干细胞趋化因子受体的表达及其趋化性迁移研究进展

骨髓间充质干细胞作为种子细胞在组织工程领域中具有强大的应用前景,体内外的趋化性迁移研究试图阐明骨髓间充质干细胞特异性组织归巢的潜在机制。对趋化因子受体在其细胞表面和细胞内的表达特征、功能性趋化效应轴与细胞迁移、定向募集的关系等进行综述,为细胞治疗或组织工程应用提供理论依据。     

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。     

The role of bFGF in down-regulating α-SMA expression of chondrogenically induced BMSCs and preventing the shrinkage of BMSC engineered cartilage

Bone marrow stromal cells (BMSCs) have proved to be an ideal cell source for cartilage regeneration. Our previous studies demonstrated that a three-dimensional (3D) cartilage could be constructed successfully in vitro using BMSCs and biodegradable scaffolds. However, an obvious shrinkage and deformation was observed during in vitro chondrogenic induction. According to the literatures, it can be speculated that the up-regulation of smooth muscle actin-alpha (α-SMA) caused by transforming growth factor beta (TGFβ) is one of the leading reasons and that basic fibroblast growth factor (bFGF) could antagonize the role of TGFβ to down-regulate α-SMA expression and prevent the shrinkage of BMSC engineered cartilage. This study testified these speculations by adding bFGF to chondrogenic media. According to the current results, chondrogenic induction significantly up-regulated α-SMA expression of BMSCs at both cell and tissue levels, and the engineered tissue only retained 12.4% of original size after 6 weeks of chondrogenic induction. However, the supplement of bFGF in chondrogenic media efficiently down-regulated α-SMA expression and the engineered tissue still retained over 60% of original size after 6 weeks of culture. Moreover, bFGF showed a beneficial influence on 3D cartilage formation of BMSCs in terms of gene expression and deposition of cartilage specific matrices. All these results suggested that bFGF could repress α-SMA expression caused by chondrogenic induction, efficiently prevent shrinkage of BMSC engineered tissue, and have a positive influence on cartilage formation, which provides a clue for both shape control and quality improvement of BMSC engineered 3D cartilage.     

Conditioned Medium from Chondrocyte/Scaffold Constructs Induced Chondrogenic Differentiation of Bone Marrow Stromal Cells

For the application of bone marrow stromal cells (BMSCs) in cartilage tissue engineering, it is imperative to develop efficient strategies for their chondrogenic differentiation. In this study, the conditioned media derived from chondrocyte/scaffold constructs were used to direct chondrogenic differentiation of BMSCs. The porcine articular chondrocytes were seeded on the PGA/PLA scaffolds to form chondrocyte/scaffold constructs and were cultured to form engineered cartilage in vitro. The culture media were collected as conditioned media and used for chondrogenic induction of BMSC pellets (experimental group, Exp.). The chondrocyte pellets and BMSC pellets were cultured routinely as positive control (PC) and negative control (NC), respectively. After 4 weeks, the wet weight and GAG content in Exp. group and PC group were significantly higher than that in NC group. Histological and immunohistochemical analysis showed that cartilaginous tissue was formed with typical cartilage lacuna structure and positive staining of collagen Type II (Col II) in the peripheral area of the BMSC pellets in Exp. group. Gene expression of Sox9, Col II, and COMP in Exp. group and PC group were significantly higher than that in NC group. The growth factors in the conditioned media derived from human costal chondrocytes‐scaffold constructs were tested by protein microassay. The conditioned media contained low levels of TGF‐β1,2,3, IGF‐1 and high levels of IGF‐2, FGF‐4, and IGFBP4,6, and so forth. The soluble factors derived from the engineered cartilage can induce chondrogenic differentiation of BMSCs independently. Many cytokines may function in chondrogenesis in a coordinated way. Anat Rec, 2012. © 2012 Wiley Periodicals, Inc.     

组织工程技术修复损伤关节软骨的研究与应用

背景：软骨是一种无血管的组织,软骨损伤后自身修复能力有限。当前用于治疗关节软骨损伤的方法从保守治疗到手术治疗多种多样。随着组织工程技术的发展,关节软骨的修复又进入了新的高度。 目的：综述组织工程方法修复软骨损伤的新进展。 方法：由第一作者在2013年5月应用计算机检索2000至2013年PubMed 数据库及CNKI 数据库,英文以“cartilage tissue engineering,cartilage defect;stem cell,scaffold;growth factor”为关键词,中文以“软骨组织工程,软骨缺损,干细胞,支架,生长因子”为关键词,选择内容与软骨组织工程、软骨损伤修复相关的文章,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章,共纳入64篇文献。 结果与结论：软骨组织工程三大要素——种子细胞、支架和细胞因子,三者必须协调发展和互利。现阶段组织工程方法修复关节软骨损伤的研究虽已取得很大进展,但大多停留于实验探索阶段,尚未应用于临床。随着新材料的不断研发,新的组织工程软骨修复材料将兼顾材料学和生物科学的需要,使其更接近机体自身组织生物学特性。在新的技术支持下,动物实验研究也将向临床试验转变,使关节软骨损伤的治疗取得突破性进展。     

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。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：     

环境、材料、安全、可控：组织工程技术修复关节软骨的症结*

背景：传统的软骨缺损的修复方法都有其局限性,组织工程技术的出现从根本上改变了“以创伤修复创伤”的传统治疗模式。 目的：总结分析目前组织工程技术修复关节软骨的研究进展。 方法：由第一作者检索1990年至2011年 PubMed数据及中国知网数据库有关应用组织工程技术修复关节软骨方面的文献。共检索中文187 篇,英文211 篇,最终保留49篇进入结果分析。 结果与结论：软骨组织工程的主要方法就是应用工程学和生命科学原理,在体外分离、培养、扩增所需要的种子细胞,然后将之种植于合适的生物支架材料上,将细胞支架复合体植入体内组织缺损部位,并加入一定的诱导条件,逐渐形成新的有功能的软骨组织。文章在种子细胞的选择方面重点叙述了自体软骨细胞、异体软骨细胞、胚胎干细胞、骨髓间充质干细胞的研究进展;在细胞诱导及条件培养方面重点叙述了细胞因子、细胞条件培养、转基因技术的研究进展;并对生物支架材料的选择和研究进行了相关叙述。找到最理想的种子细胞,合理联合应用细胞因子,更加真实的模拟细胞生存的微环境,基因工程安全、高效、可控转染,构建理想的支架材料,将是今后组织工程研究的重点和热点。     

胶原水凝胶在软骨与骨组织工程中的研究进展

胶原水凝胶因其具有优良的生物相容性、生物力学性能，在软骨与骨组织工程、生物填充材料、创伤修复、药物缓释和细胞培养等医学领域获得广泛的关注和应用。本文重点介绍了胶原水凝胶在软骨与骨组织工程方面的研究进展，详细阐述了胶原水凝胶的性能、交联方法和类型，并对胶原水凝胶在软骨与骨组织工程中的研究现状进行了讨论，对其应用前景进行了展望。     

骨髓间充质干细胞用于软骨组织工程的研究进展

细胞移植技术治疗软骨损伤已成为一项新兴的组织工程学研究热点.骨髓间充质干细胞由于其具有扩增快、便于分离提纯、可以体外诱导分化成为软骨细胞的特性,有可能成为组织工程化软骨的新型种子细胞.随着骨髓间充质干细胞应用于软骨组织工程研究的深入,结合近年的研究文献和成果,就骨髓间充质干细胞的诱导微环境和诱导方式的研究进展进行综述,探讨骨髓间充质干细胞作为种子细胞在构建组织工程软骨中的优越性.