组织工程化肌腱的构建与运动性肌腱损伤

目的:总结评价构建组织工程化肌腱生物支架材料的性能及作用,以寻找合理的肌腱替代物.方法:以"组织工程;肌腱修复;生物材料支架;运动性肌腱损伤"为中文关键词,"tissue engineering,tendon repairing,biological material scaffold,sport injury of terndon"为英文关键词,采用计算机检索1994-01/2009-12相关文章.纳入与有关运动性肌腱损伤与组织工程肌腱相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以16篇文献为主,重点对一下5个问题进行了讨论:①肌腱的组织学特征?②肌腱移植材料种类及组织工程肌腱种子细胞的来源?③如何解决同种异体肌腱细胞的免疫学反应?④如何制备与筛选特殊力学强度的支架材料?⑤伦理学问题.结果:与传统肌腱修复比较,组织工程化肌腱具有许多优点:解决了供体肌腱来源问题;组织工程化肌腱具有活力和功能,植入后可与受体肌腱愈合,永久性替换缺损肌腱;可根据缺损肌腱任意塑型,在重建功能的同时达到形态修复的目的.但是构建组织工程化肌腱,还有许多问题有待研究和解决.如何提高支架材料应用性,研制具有与正常人体肌腱组织相接近的力学性能的支架材料是其中的关键性问题.结论:模拟体内环境,解决组织工程肌腱构建的牛物材料、种子细胞,以及在体外成功构建肌腱组织是未来组织工程肌腱构建过程中的研究的重点.     

组织工程肌腱材料修复肌腱损伤

目的:总结和分析组织工程肌腱研究进展,在此基础上进一步分析组织工程肌腱作为替代物对于肌腱损伤修复的可能性,以及对未来发展进行展望.方法:以"组织工程,种子细胞,肌腱,损伤修复,支架材料"为中文关键词,以"tissue engineering,seed cells,tendon,damage repair,scaffold"为英文关键词,应用计算机检索 1994-01/2009-12 Pubmed 数据库(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/PubMed)及维普数据库(http://www.cqvip.com/)有关运动性肌腱损伤与组织工程肌腱的文献,排除重复研究或Meta分析类文章.共纳入25篇文献,重点对以下4个问题进行讨论:①运动性肌腱工程生物力学研究进展.②肌腱组织工程种子细胞的分类与筛选.③肌腱组织工程支架材料应具备的特点.④组织工程肌腱面临的问题与研究方向.结果:目前,在肌腱组织工程中研究的种子细胞有肌腱细胞、皮肤成纤维细胞和骨髓基质干细胞.标准种子细胞的难以确立一直制约着组织工程的发展,如何获得大规模、再生性的种子细胞是当前组织工程化肌腱研究面临的最为关键的问题.组织工程化人工肌腱修复缺损肌腱,与其他传统方法相比,主要具有以下优点:①所形成的肌腱组织有活力和功能,可对肌腱缺损进行形态修复和功能重建,并达到永久性替代.②以相对少量的肌腱细胞经体外培养扩增后,修复严重的肌腱缺损.⑨按缺损肌腱形态任意塑形,达到形态修复. 结论:组织工程肌腱要真正应用于临床,关键是如何模拟体内环境,在体外成功构建肌腱组织,因而在体外模拟体内环境进行组织工程的构建是未来的研究方向.     

不同支架材料构建组织工程化肌腱在运动性损伤的应用

目的:评价不同支架材料构建组织工程化肌腱的组织相容性存在问题和应用前景.方法:以"支架材料,组织工程,肌腱,组织相容性"为中文关键词:以"support material:tissue engineering muscle tendon,tissue consistence"为英文关键词,采用计算机检索1994-01/2010-03相关文章.纳入与有关生物材料与组织工程肌腱相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以32篇文献为主重点进行了讨论不同支架材料构建组织工程化肌腱的组织相容性存在问题和应用前景.结果:体外构建组织工程肌健时肌健细胞合成胶原能力最强,在现有条件下是体外构建组织工程肌腱的最佳种子细胞.而在材料方面,壳聚糖/聚乳酸羟基乙酸乳化膜是一种较理想的组织工程肌腱材料.应用组织工程技术在体外可以构建肌腱组织,施加周期性的应力可能更有利于肌腱组织的形成.结论:目前对于肌腱的组织工程研究主要集中在两方面,一是肌腱细胞的来源,二是生物支架材料的研究.目前的研究方向是以多种材料结合,并采用多种编织方法,使支架材料在具有良好生物相容性的同时,还能控制其降解速度,在支架降解的同时肌腱细胞增殖分化,并逐渐具有预想的生物力学性能,最终形成肌腱组织.     

组织工程化肌腱应用于肌腱运动损伤的修复:研究与应用现状

目的:总结和分析肌腱组织工程应用于肌腱运动损伤修复的研究现状.方法:以"tissue engineering,artificial biocompatlble tendon",为英文检索词,以"组织工程,肌腱"为中文检索词,计算机检索PubMed和万方数据库1994-01/2009-12的相关文献.纳入具有原创性,论点论据可靠的实验文章,排除重复性的研究,选择符合标准的33篇文献做进一步分析.结果:肌腱运动损伤后若未予以及时修复常会导致肢体功能障碍,组织工程化人工肌腱修复缺损肌腱可对肌腱缺损进行形态修复和功能重建,并达到永久性替代.目前,组织工程学研究进展迅速,但要真正应用于临床仍存在一些问题.文章就以下问题进行了讨论:①种子细胞的来源.②对材料选取及如何合理改进,从而塑造理想的器官形状三维支架材料.③如何模拟体内环境,在体外构建肌腱组织.④如何使制造出来的组织工程肌腱有更好的生物力学性能.结论:如何在体外利用生物反应器模拟体内环境,进行组织工程化肌腱的构建,将是未来的研究方向.     

人工肌腱材料在手外科中的应用

中以"人工肌腱,手外科,细胞支架"或"artificial tendon,hand surgery,cytoskeleton"为检索词进行检索.选择文章与检索关键词材料学特点、生物相容性及其应用效果相关,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15篇文献.结果:组织工程细胞支架材料是组织工程研究中的一个重点及难点.没有合适的支架,种子细胞就会流失死亡.组织工程支架材料应具有良好的生物相容性、生物降解性、三维立体结构及可塑性与相当的力学强度外,还要具有良好的表面活性,以利于种子细胞的黏附,并为细胞在其表面生长繁殖、分泌基质提供良好的微环境.人工肌腱成为有生命的新型肌腱缺损替代物,被机体同化成为机体的一部分,参与机体的更新.组织工程化肌腱的基础研究和临床应用已显出诱人的前景.结论:肌腱组织工程对支架材料的要求很高,复合材料的开发研究将继续成为今后研究的热点,在材料制备工艺、设计及性能优化组合方面将有待于进一步研究.     

细胞-支架复合物体内植入修复肌腱缺损的研究与应用

学术背景:肌腱损伤后传统的手术治疗虽然可以减轻患者的痛苦,但其功能重建结果往往不令人乐观。随着组织工程化肌腱的发展,利用组织工程技术修复肌腱缺损已成为一种新的治疗手段。目的:对种子细胞、支架材料、工程化肌腱的构建以及动物实验的方法和检测等研究进展进行综述。检索策略:由作者应用计算机检索Medline,EBSCO以及google scholar引擎中1990-02/2007-05关于组织工程化肌腱的文献,检索词"tissue engineering,engineered tissue,tissue-engineered tendon,scaffold,implantation in vivo,seed cells",检索词被分别组合进行检索,限定文献语言种类为"English"。同时计算机检索维普数据库1990-02/2007-05关于细胞和支架材料的文献,检索词"组织工程,工程化组织,种子细胞,支架,体内植入,组织工程化肌腱",限定文献语言种类为中文。纳入标准:重点选取与构建组织工程化肌腱以及体内植入修复肌腱缺损相关的基础与临床研究。排除标准:关于配子、胚胎和组织工程化骨、血管等的文章。文献评价:①文献来源有RCT,循证医学系统综述、汇总分析、个例报道、经验交流。②共检索到214篇关于细胞和支架材料以及体内植入的文献,其中与本实验关系密切的文献14篇,间接相关45篇,最终纳入35篇符合标准的文献。资料综合:目前运用于组织工程化肌腱的种子细胞主要有间充质干细胞、胚胎干细胞和成纤维细胞,多用聚乳酸、聚羟基乙酸及二者的共聚物作为支架材料。在复合物的培养方面,提出细胞-支架材料复合物体外构建过程中引入动态的机械力牵拉,可使修复后的肌腱具有更好的生物力学强度。组织工程肌腱植入体内后的检测方法除大体观察和组织学检测外,其力学性能检测也是必要的,且分子生物学检测技术也越来越多的应用于研究中。结论:组织工程化肌腱可以成为一种较好修复临床肌腱损伤的方法,但需要探索最适的种子细胞、支架材料、培养条件以及植入体内后的检测方法。     

不同支架材料构建组织工程肌腱的性能评价

目的:总结修复肌腱损伤的主要组织工程支架材料及研究进展.方法:由第一作者采用电子检索的方式,在CNKI数据库中检索1902-01/2010-10有关生物材料应用于组织工程肌腱支架的研究文章,关键词为"重建肌腱,生物材料,人工肌腱,组织工程,支架材料".排除重复研究、普通综述或Meta分析类文章,筛选纳入18篇文献进行评价.结果:来源于自然界的天然生物材料主要有蚕丝、小肠黏膜下层、胶原、衍生肌腱支架材料等,保留了组织正常的三维网架结构,组织相容性好,但力学性能较差、降解速度快.人工合成高分子材料主要为聚乳酸和聚羟基乙酸、聚乳酸-聚羟基乙酸共聚物、聚磷酸钙纤维等,但存在亲水性低、细胞黏附性能差的不足.结论:天然及合成高分子材料作为组织工程支架材料都有各自的优缺点,绝大多数还处于研究阶段,尚未应用于临床,因此改进支架材料的性能是目前研究的主要方向之一.     

组织工程化肌腱在肌腱修复过程中的作用

目的:综述肌腱组织工程在肌腱修复过程中的应用进展.方法:应用计算机检索1993-01/2009-10 PubMed数据库及维普数据库有关肌腱组织工程研究进展、肌腱支架材料生物力学分析、生物材料在肌腱组织工程中应用及组织工程技术在修复肌腱缺损临床应用方面的相关文献,英文检索词为"tendon transplantation,tissue engineering,biologicalmaterial,cell stent",中文检索词为"肌腱移植,组织工程,生物材料,细胞支架".检索文献量总计132篇. 结果:目前组织工程化肌腱的研究已经取得了显著的成果,但要真正应用于临床,大批量生产,仍存在一些问题.诸如最适的种子细胞来源、理想的支架材料、最佳的培养条件以及植入体内的检测方法等,在组织工程真正成为一种治疗肌腱缺损和功能重建的选择之前,这些问题都是有待进一步研究和解决的.结论:要真正实现体外预制有生命的种植体完全替代人体组织、器官功能,尚面临着许多挑战.     

肌腱移植材料与组织工程化肌腱移植技术

目的:就近年来国内外肌腱移植材料的研究进展,对组织工程化肌腱移植技术取得的成果进行总结。资料来源:应用计算机检索Medline1980-01/2005-01相关肌腱移植材料与组织工程化肌腱移植技术的文献,检索词“tendon transplant,tissue engineer,progress”,并限定文献语言种类为English。同时计算机检索CBM1990-01/2005-01相关肌腱移植材料与组织工程化肌腱移植技术方面的文献,检索词为“肌腱移植,组织工程,综述文献”,并限定语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选取包括肌腱移植材料与组织工程化肌腱移植技术的文献,开始查找全文。纳入标准:①肌腱移植材料。②组织工程化肌腱移植技术。排除标准:综述文献,重复研究,Meta分析类文章。资料提炼:共收集到45篇关于肌腱移植材料与组织工程化肌腱移植技术的文献,纳入30篇符合标准的文献。资料综合:用于肌腱移植的材料主要有以下几类:自体肌腱、同种异体肌腱、人工肌腱和组织工程化肌腱。近年来在异体肌腱移植方面取得了较成熟的经验。20世纪80年代后期组织工程技术的建立和发展,为肌腱组织缺损的修复又提供了一条新的思路和途径。组织工程化肌腱的研究目的是将体外预制的肌腱回植入体内的肌腱缺损处以恢复关节的功能。目前,研究者正致力于研究同时集两类生物材料优点的细胞支架,与肌腱细胞联合体外培养,使之可以成为一种永久性的有生命活性的组织工程化肌腱。结论:肌腱移植的材料主要有自体肌腱、同种异体肌腱、人工肌腱和组织工程化肌腱等。种子细胞、细胞外基质材料应用的深入研究必将推动组织工程化肌腱移植技术的进一步发展。     

组织工程肌腱研究的中国之最

组织工程化肌腱研究在中国已有初步成绩,学者们的主要方向为肌腱细胞外基质替代物、肌腱细胞生物学性质、肌腱细胞与细胞外基质材料复合研究等.研制适合于肌腱细胞生长、黏附和发挥功能的细胞外基质材料、建立生长增殖可调控的肌腱细胞系、肌腱细胞三维培养等,将是研究具有特定修复功能的组织工程化肌腱的重要问题.     

异体肌腱材料选择及应用Tibial-inlay技术重建膝关节后交叉韧带17例

背景:自体肌腱移植重建后交叉韧带存在供体区域并发症等问题,虽然人工腱的研制与组织工程腱的研究有了长足的进展,但在临床应用上尚存在一些问题.自20世纪80年代起,同种异体肌腱移植的相关研究逐渐被人们所重视.目的:同种异体肌腱材料的选择及其应用于重建膝关节后交叉韧带的效果.方法:17例膝关节后叉韧带损伤患者均使用深低温冷冻同种异体肌腱应用Tibial-inlay技术重建后交叉韧带.术中将用庆大霉素盐水浸泡过15min的两束异体肌腱对折,肌腱的一端套入松质骨螺钉加垫片固定在后叉韧带的胫骨附着点处,另一端通过牵引线引入关节内,修复切开的后关节囊.变换体位为平卧位,患膝屈曲90°,从关节内将移植物的另一端引入股骨隧道,前抽屉拉紧后由外向内拧入挤压螺钉固定.结果与结论:术前后抽屉试验均>2+,其中3+程度7例,4+程度6例,术后后抽屉试验结果0为4例,1+为8例,2+为4例,3+为1例,显示患者膝关节的后移程度较术前有明显改善.患者术前的Lysholm关节评分为(48.5±4.3)分,术后Lysholm关节评分为(88.3±5.4)分.说明深低温冷冻异体肌腱应用Tibial-inlay技术修复膝关节后交叉韧带不损伤正常的自身结构,可恢复后交叉韧带的功能,治疗效果满意.     

人工生物材料在肌腱损伤中的应用

目的:着重讨论组织工程在肌腱损伤中的临床应用.方法:应用计算机检索Medline数据库、中国期刊全文数据库1974/2009相关文献,检索词为"生物材料,肌腱愈合机制,预防粘连,Biological material,Sinew mechanism heals",并手工查阅相关书籍.结果:国内外学者不断探索如何在肌腱修复过程中通过内外源性生长因子调控细胞增殖、分化以及基质合成,促进肌腱修复并减少肌腱粘连和生物力学强度的衰减.肌腱缺损的治疗主要有自体肌腱移植、异体肌腱移植、人工肌腱移植、组织工程化肌腱植入,虽各有优缺点,但目前的研究热点是人工生物材料肌腱,且已应用于临床.当然,还有许多问题需要解决:包括肌腱组织工程种子细胞的来源,同种异体肌腱细胞的免疫学反应,特殊力学强度和降解性能支架材料的制备和筛选,细胞与支架材料之间相互作用关系及细胞-材料复合体与周围组织相互关系的问题等.随着人们对肌腱修复愈合理论认识的深入,防止肌腱粘连的药物也从用单一的药物或生物材料发展到药物与屏障材料结合的复合式药膜,加之中药以及分子生物学产品的发展,使它们不但抑制了外源性愈合,还促进了内源性愈合.防治方法也由简单的手术处理发展到全程的立体综合治疗,以期望达到理想的最佳效果.结论:尽管肌腱修复的生物材料研究在某些方面取得了一些突破性进展,但在很多方面仍需进一步实验探讨.     

组织工程化肌腱修复运动训练致肌腱组织缺损:细胞材料及其过程中的相关研究

背景:传统的肌腱修复方法主要采用自体肌腱移植和自体肌腱转移方法修复,但这两种方法因供区有限及新增的创伤制约,发展受到很大限制.目的:总结肌腱组织缺损修复中的种子细胞、支架及生物反应器中的生物力学刺激相关研究,为训练、竞赛中肌腱损伤的防治提供理论依据.方法:以"运动训练,肌腱组织,修复"为检索词,检索维普数据库2004-01/2009-10相关研究.纳入与运动训练所造成的肌腱组织损伤的研究；排除重复研究或Meta分析类文章.结果与结论:目前组织工程化肌腱的研究已经取得了显著的成果,但要真正应用于临床,大批量生产,仍存在一些问题.种子细胞的来源不能仅限于自体肌腱细胞,对皮肤成纤维细胞及肌腱细胞进行比较,通过基因芯片等方法,了解二者的区别,对成纤维细胞进行基因改造,以此解决组织工程肌腱的种子细胞来源问题.肌腱再生过程中正常的力学刺激对新生肌腱的塑形至关重要,这种刺激才可能诱导新生胶原纤维并取向排列.进而提高新生肌腱的力学强度,保证早期功能锻炼的实施,有效减少肌腱黏连.使肌腱的修复过程步入一个良性循环寻找理想的支架.所以,教练员、运动员在运动训练、竞赛中,应该遵守训练学原则,进行科学训练,尽量避免肌腱组织缺损.尽管肌腱组织工程发展得很好,但它还会给身心一些不良影响.     

猪小肠黏膜下层作为组织工程肌腱支架的强度

背景:小肠黏膜下层是一种能够适合于细胞迁移、生长和增殖的良好的支架材料,已被应用于组织工程研究。目的:分析猪小肠黏膜下层作为组织工程肌腱支架的可行性。方法:将24只左腿屈趾肌腱缺损罗曼鸡随机分组,实验组于缺损处植入猪小肠黏膜下层与鸡胚趾深屈肌肌腱细胞复合物,对照组于缺损处植入单纯猪小肠黏膜下层,植入后3,6,9周检测两组植入材料肌腱最大拉伸强度。结果与结论:植入后第3周时,实验组和对照组植入材料肌腱最大拉伸强度差异无显著性意义。植入后第6,9周时,实验组植入材料肌腱最大拉伸强度高于对照组(P<0.05)。表明肌腱细胞-小肠黏膜下层材料复合构建的组织工程肌腱力学强度强于单纯小肠黏膜下层材料修复肌腱,可作为组织工程肌腱支架材料。     

不同生物材料修复跟腱损伤的应用

背景：构建组织工程化肌腱的关键是寻找适于肌腱细胞黏附、生长及功能分化的支架材料。目的：评价不同生物材料在跟腱损伤修复中的效果。方法：以＂生物材料,跟腱,修复＂为关键词在万方数据库中检索1985-01/2011-01关于生物材料治疗跟腱缺损的文章。结果与结论：陈旧性跟腱断裂难以自行愈合及修复,易遗留疼痛及功能障碍。长期以来,不少学者对跟腱缺损的治疗进行了较多的研究,从自体肌腱移植、同种异体肌腱移植到人工肌腱移植、组织工程肌腱移植等,实践证明这些方法手段都存在一定的优点和缺点。虽然肌腱组织工程中支架材料的研究与应用已经取得了一些成功,但是目前应用的材料或存在生物相容性问题、降解性问题或存在力学性能差、难加工成型等缺陷,与理想的支架材料还存在很大差距。     

组织工程化前交叉韧带在运动损伤修复中应用

背景：运动员前交叉韧带的损伤极难彻底恢复,降低运动寿命。目的：总结组织工程化前交叉韧带在运动损伤修复中的研究现状和最新进展。方法：采用计算机检索维普数据库和PubMed数据库1994-01/2010-12相关文章,纳入28篇与运动性前交叉韧带损伤及组织工程韧带相关的文章,重点对组织工程前交叉韧带重建的研究进展、前交叉韧带种子细胞的来源、细胞因子在前交叉韧带重建中的应用及组织工程前交叉韧带附丽的基础研究4个方面进行探讨。结果与结论：运动中前交叉韧带损伤后自体愈合能力极差,对于运动员伤后痊愈造成极大困难。组织工程前交叉韧带近些年来飞速发展,具有良好的应用和发展前景。但在实际应用过程中,组织工程化种子细胞的选择、支架材料的构建和组织工程前交叉韧带附丽的基础研究三者有机相互融合,并合理应用生长因子,才能在临床上起到最佳治疗效果,最终达到修复和重建前交叉韧带的目的。     

组织工程肺种子细胞及其细胞外基质的研究与进展

背景:至今为止,构建组织工程肺并运用于临床尚并未取得较大进展,原因在于种子细胞来源及鉴定,移植时限选择,支撑架安全性,细胞分化程序的标准化,细胞外基质分泌的控制等多个方面都存在难点.目的:总结组织工程肺的种子细胞来源及鉴定、细胞外基质替代物的研究与进展.方法:检索中国期刊全文数据库(CNKI:1989/2011)和PubMed(1989/2011)数据库,检索词分别为"组织工程肺,细胞源,支架,细胞外基质,体内植入"和"Tissue-engineered Lung,Cell Source,Support Scaffolding,lung matrices,Vivo Implantation",语言分别设定为中文和英文.阅读文题和摘要进行筛选,选择具有原创性,论点论据可靠且分析全面、密切相关的文章,排除重复性研究以及质量较差文章.共检索到72篇文章,按纳入及排除标准筛选后,共纳入36篇文章.结果与结论:利用合适的细胞源与支撑架进行组织工程肺研究可培育出功能健全的可用来替换的肺组织,但目前组织工程肺的研究尚无重大进展.最近研究成功运用于临床的脱细胞气管为组织工程肺治疗肺部疾病带来新的希望.     

不同材料构建组织工程化血管支架:特点与效应

目的:评价组织工程血管支架材料的性能和应用前景.方法:以"组织工程,组织工程血管,干细胞,细胞因子,支架材料为中文关键词:以:"tissue engineering.tissue engineering blood vessel,intravascular stent"为英文关键词,采用计算机检索1993-01/2009-10相关文章.纳入与有关生物材料与组织工程血管相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以30篇文献为主重点讨论了组织工程血管材料的种类及其性能.结果:血管脱细胞基质可作为一种较理想的支架材料应用于血管组织工程.基于纤维蛋白制成的支架,不但具有理想的生物相容性、生物降解性和较高的亲和性,而且能促进血管生成、组织修复.明胶无抗原性,生物相容性好,可完全生物降解,可以实现支架自身的"血管化".天然生物材料和合成高分子材料都存在一定不足,将两者按照一定的方法组合构建成一种复合基质,发挥两者各自的优势构建出性能良好的组织工程化血管.纳米修饰技术有望被应用于下一代组织工程化血管移植.结论:组织工程血管近年来发展迅速,到目前为止,还没有发现一种很理想的血管支架材料.虽然现在天然生物材料成为研究的热点,但是物理机械性能并不能很好地符合支架要求,这就迫切需要新材料的出现,来更好的满足组织化血管支架的要求,达到修复和重建的目的.