干细胞移植治疗下肢缺血性疾病的研究进展

目的:治疗性血管生成是利用成血管诱导因子或内皮祖细胞,模拟体内血管生成的机制,从而达到促血管新生、改善侧支循环的目的。近年来基于内皮祖细胞的干细胞移植成为治疗性血管生成的研究热点,对干细胞和内皮祖细胞的生物特性、细胞移植在下肢缺血性疾病中的基础及临床研究进展作一综述。资料来源:应用计算机检索PUBMED 1997-01/2006-03期间的相关文章,检索词为“stem cell,endothelial progenitor cell,neovascularzation,ischemic limb”,并限定文章语言种类为English。同时计算机检索万方数据库1997-01/2006-03期间的相关文章,检索词为“干细胞,内皮祖细胞,血管新生,下肢缺血性疾病”,并限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文。纳入标准:文章所述内容应与干细胞或内皮祖细胞的生物特性、下肢缺血性疾病细胞移植的研究相关。排除标准:重复研究或Meta分析类文章。资料提炼:共收集到102篇相关文献,33篇文献符合纳入标准,排除的69篇文献为内容陈旧或重复。符合纳入标准的33篇文献中,3篇涉及干细胞和血管内皮祖细胞的生物学特性,16篇涉及干细胞移植治疗下肢缺血性疾病的基础研究,12篇涉及干细胞移植治疗下肢缺血性疾病的临床应用,2篇涉及存在的问题与展望。资料综合:干细胞是一类高度自我更新和分化潜能很强的细胞,具有多重分化活性,在特定微环境中可诱导分化为内皮细胞,具有血管活性。基础研究表明骨髓、外周血或脐血干细胞移植能使肢体侧支循环增加,有效改善后肢缺血。近些年来受到广泛关注的骨髓间充质干细胞扩增细胞能保持干细胞的部分特性,体外分化成血管壁结构成分,体内可促进缺血下肢血管新生。用来移植的干细胞数量有限,干细胞联合细胞因子移植具有更强大的促血管新生的作用。干细胞参与血管形成的机制主要有直接分化、成熟为新血管以及分泌血管内皮细胞生长因子等促进局部缺血组织的血管新生。临床研究表明自体骨髓干细胞或自体外周血干细胞移植治疗下肢缺血性疾病都取得了较好的临床效果,但仍然存在移植安全性、远期治疗效果、提高临床疗效等问题。结论:干细胞移植能促进下肢血管新生,已成为治疗下肢缺血性疾病的新方法。虽然有许多问题尚需解决,但该手段较传统的治疗方法有着无可比拟的优越性,发展空间广阔。     

脐带血干细胞:组织工程人工心脏研究种子细胞的新来源

背景:脐带血干细胞富含多种干/祖细胞,其各种干/祖细胞移植治疗和作为种子细胞在组织工程领域的研究成为当前的热点.目的:综述脐带血干细胞中存在的多种干/祖细胞的生物学特性及在心脏疾病的实验应用和脐带血干细胞在心脏疾病的实验应用.方法:应用计算机检索1999-01/2009-10中国数字图书馆、维普期刊数据库相关文章,检索词为"脐带血干细胞,造血干/祖细胞,间充质干细胞,内皮祖细胞,内皮细胞,心肌细胞,组织工程,种子细胞",并限定文章语言种类为中文.同时计算机检索1999-01/2009-10 PubMed 数据库相关文章,检索词为"umbilical cord blood stem cells,hematopoietic progenitor cells/hematopoietic stem cells,mesenchymal stem cells,endothelial progenitor cells,endothelial cells,myocardial cells,tissue engineering,seeded cells",并限定文章语言种类为English.同时手工检索<干细胞生物学>专著,共检索到文献95篇.根据纳入标准最终纳入文献30篇.结果与结论:脐带血干细胞是一种成体多能干细胞,富含造血干/祖细胞、间充质干细胞、内皮祖细胞、非限制性体干细胞等.相对于骨髓干细胞和外周血干细胞,脐带血干细胞来源丰富,获得更为容易,更为原始,分化增殖能力更强,排斥反应小,在体外可以分化为血管内皮细胞、心肌细胞等多种细胞.基于脐带血干细胞独特的生物特性、资源优势及在冠心病和缺血性心肌病的治疗上取得了一定的成果,为构建组织工程人工心脏的种子细胞来源提供可能,在心脏再生和组织工程人工心脏方面的应用展示了广阔的前景.     

组织化工程血管的现状与发展

目的:动脉狭窄或闭塞导致的组织缺血坏死应用血管旁路移植是重要的功能修复重建方法。当自体血管存在病变或缺陷时,需要人工血管作为移植物。回顾血管组织工程的一般原理,对种子细胞、支架和血管的体外构建3个方面研究的现状和存在的问题进行综述。资料来源:应用计算机检索Medline1985-01/2004-09的人工血管和组织工程材料方面的相关文章,检索词为“endotheliumcell,tissueen-gineering,cellsource,small-diametervasculargraft”,并限定文章语言种类为英语。资料选择:对资料进行初审,选取包括上述内容的文献,然后筛除明显非随机对照的试验研究,对剩余的文献开始查找全文。纳入标准为随机、对照实验。排除标准为非随机对照,重复实验和综述。资料提炼:共收集到33篇关于组织工程血管研究方面的文献,22篇符合纳入标准。排除的11篇中,7篇为重复研究,4篇为综述。资料综合:22篇文献包括对内皮细胞,天然和合成材料及细胞种植等方面的研究。采用脱细胞基质或人工合成材料等作为支架复合种植种子细胞的组织工程血管在强度、通畅性和相容性等方面进行了实验研究。结论:寻找力学与生物学性能和人体血管组织完全匹配的替代材料,目前是血管组织工程科学研究的热点。组织工程化血管植入体内后,随着组织的长入和支架的     

骨祖细胞的特征及其相关影响因素

学术背景:寻找能重建再造骨缺损的种子细胞,获得稳定可靠的细胞来源是组织工程化骨构建的重要先决条件.组织工程化骨已成为最有希望进入临床应用的组织工程成果之一.目前骨组织工程的研究集中于成骨细胞范畴,而对可以增殖、分化为成骨细胞并最终成骨的骨祖细胞的研究相对较少.目的:本文就骨祖细胞的特征及其相关影响因素进行综述,以便了解骨祖细胞在骨组织工程学领域的应用前景和研究价值.检索策略:由本文作者应用计算机检索PubMed1996-01/2007-06期间的相关文章,检索词为"osteoprogenitor cells,bone tissue engineering,bone formation",同时检索维普数据库2000-01/2007-06期间的相关文章,检索词为"骨祖细胞,骨组织工程,骨形成".对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文.纳入标准:文章所述内容与骨祖细胞特性及其相关影响因素有关.排除标准:内容陈旧或重复文献.文献评价:共收集到66篇关于骨祖细胞特征及其相关影响因素的文献, 纳入30篇.1 篇为综述,其余29篇为临床或基础研究.资料综合:①骨祖细胞的特征:骨祖细胞具有阶段性的分化特征,第一代是增殖能力最强的骨祖细胞;随着年龄的增长,骨祖细胞的增殖能力逐渐减弱,但数目无明显减少.②传统观念认为骨形成过程主要是由内分泌系统及局部因子等调控.然而,越来越多的证据表明,骨组织内的一些神经细胞因子、富含脯氨酸的酪氨酸激酶2、骨形态发生蛋白2、内皮细胞等均可加强骨祖细胞的成骨能力.结论:骨祖细胞具有阶段性分化和增龄性变化的生物学特性,其增殖分化受多种因素影响,但具体机制尚不明确.     

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。     

组织工程化血管构架及构建环境相关研究与进展

目的:介绍组织工程血管的支架材料设计、种子细胞的选择及体外动态培养系统的应用现状及进展。资料来源:应用计算机检索PUBMED 1996/2007与组织工程化血管相关的文章,检索词“tissue engineering,vascular,scaffold,seed cell,bioreactor”,限定文献语种为“English”;同时检索万方数据库2000/2007相关文章,检索词“组织工程,血管,支架材料,种子细胞,生物反应器”,限定文献语种为中文。资料选择:共检索到相关文献200余条,选择与组织工程血管构建、组织工程血管支架材料及其生物相容性研究、种子细胞选择相关的文章,无论观察对象为人或动物、无论是否有对照组均纳入,排除综述和重复文献。资料提炼:根据以上标准共纳入30篇进行综述。其中12篇陈述了血管构架材料,12篇介绍种子细胞选择,8篇论述了构建环境对组织工程血管的影响。资料综合:①根据血管构架的来源和性能,可分为天然生物生材料和人工合成材料,因为2种材料均有其缺陷,目前已有研究将天然材料的重要氨基酸序列接在合成聚合物的表面,形成复合生物材料以克服两种材料各自的缺陷。②选取种子细胞的一种途径是从组织活检中直接捕获成熟的血管壁细胞,来源包括自体的非必须大血管壁细胞及微血管壁细胞;另一种途径就是通过构建具有自我更新、多向繁殖分化能力的干细胞工程来获得相应的种子细胞。③组织工程血管的培养环境应尽可能模仿生物体内血管生发的环境条件。结论:到目前为止,组织工程血管的研究主体仍处于实验阶段,现有的临床应用仅仅是少量的尝试性探索。只有从应力与生长关系出发,摸索出能够成功诱导分化成血管壁细胞的干细胞系,在体外完全模拟出新生血管的相同环境,并解决体内移植的组织相容性等问题,才能形成可生长性、可塑形性和高度顺应性的组织工程血管。     

尿路组织工程材料的血管化

学术背景:组织材料血管化是组织工程学中重要的组成部分之一,复合材料的血管化对复合其上的细胞存活以及原有组织或器官功能的恢复起到至关重要的作用.目的:结合近年来的相关文献,对尿路组织工程修复重建中血管化的研究做一综述.检索策略:由第一作者应用计算机检索PUBMED,中国期刊数据库2002-07/2007-10相关文章,检索词为"tissue engineering,vascularization,angiogenesis,omentum,growth factor, endothelial progenitor cell,urethra,bladder,urology"或"组织工程,血管化,尿道,膀胱,生长因子,网膜,血管内皮组细胞,尿路",文章语言种类为"English"或中文.纳入标准:内容应与泌尿系统组织修复重建材料血管化的研究相关.排除标准:重复文章.文献评价:共收集到214篇相关文献,82篇符合纳入标准,其中31篇涉及网膜在泌尿系统血管化中的应用,25篇涉及生长因子在泌尿系统组织工程重建中的研究,剩余26篇为种子细胞在泌尿系统血管化中的应用.选用具有代表性的30篇.资料综合:目前已有研究利用网膜作为生物反应器对不同的支架材料进行包埋以重建输尿管和膀胱组织,并取得了满意的效果;还有利用血管内皮细胞生长因子、碱性成纤维细胞生长因子等相关生长因子与脱细胞基质进行复合促进了毛细血管的增生的研究;更有学者利用各种相关的种子细胞与支架材料复合构建具有微血管结构的替代材料.而从干细胞和相关祖细胞上对组织材料进行微血管化的构建将是泌尿系统组织替代材料血管化的发展方向.结论: 利用多种手段进行材料血管化的研究是目前泌尿系统组织工程研究中的重点之一,但其研究尚处在起步阶段,多数报道仅处于实验室阶段,真正应用于临床的文献较少见.因而目前来说仍有许多关键点有待于解决.     

人工血管内皮化的研究进展

目的:总结目前人工血管内皮化的研究进展及各种内皮化方法的优缺点,展望未来人工血管内皮化的发展方向。资料来源:应用计算机检索PubMed数据库1995-01/2006-07相关人工血管内皮化方面的文章,检索词“Vascular prostheses,Endothelial cells,Endothelialization”,并限定文章语言种类为English。同时计算机检索中文科技期刊数据库(维普资讯)1995-01/2006-07相关人工血管内皮化方面文章的,检索词“人工血管,内皮细胞,内皮化”,并限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文。纳入标准:文章所述内容应与血管内皮细胞的特点或人工血管内皮化的相关研究进展有关。排除标准:重复研究或Meta分析类文章。资料提炼:共收集到277篇相关文献,其中外文文献247篇,中文文献30篇,34篇文献符合纳入标准,排除的243篇文献为内容陈旧或重复。符合纳入标准的34篇文献中,4篇涉及内皮细胞的生物学特性,30篇涉及人工血管内皮化的研究进展。资料综合:血管内皮细胞不仅是介于血管壁和血液之间的屏障结构,而且还可以有效防止血栓形成,维持血管收缩与舒张、凝血与抗凝血等平衡,在血管腔的表面形成一个抗凝血和抗血栓系统,从而保持血液的正常流动和血管的长期通畅。人工血管应用于临床后其远期通畅率不高,尤其是在中小口径动脉和静脉移植中。国内外的研究人员通过实验发现促进人工血管内皮化可以减少血栓形成、抑制内膜过度增生,从而明显改善人工血管的远期通畅率。目前人工血管内皮化的方法有人工血管自发性内皮化、自体静脉内皮细胞单期种植法、高密度微血管内皮细胞单期种植法、内皮细胞二期离体衬里等。每一种方法都有其优点和不足之处。结论:人工血管的内皮化可以显著提高人工血管的远期通畅率,但目前各种内皮化方法都有局限性,相信随着分子生物学和基因工程的发展,人工血管内皮化的前景将十分广阔。     

椎间盘组织工程学种子细胞的研究概况

目的:为逆转椎间盘细胞水平的病理改变,进而修复退变的椎间盘组织修复与恢复功能选择最适宜的种子细胞提供科学依据。资料来源:应用计算机检索Medline 1999-01/2006-06有关椎间盘组织工程、种子细胞及软骨缺损修复方面的文献,检索词为:“disci intervertebrales,tissue engineering,seed cell,cartiage defect,cartiage repain”,并限定文章语言种类为英文。同时计算机检索万方数据库1999-01/2006-06期间的相关文章,检索词为“椎间盘,组织工程,种子细胞”,并限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选取有关椎间盘组织工程种子细胞实验或临床研究文献,筛除非随机对照实验、重复实验和综述、讲座、笔谈等非原著性文献,对剩余文献查找原文。资料提炼:共收集223篇相关文献,其中32篇符合纳入标准,排除191篇。符合纳入标准的32篇文献中,17篇涉及椎间盘自身细胞,3篇涉及经基因工程修饰的椎间盘纤维环、髓核细胞,12篇涉及间充质干细胞。资料综合:目前椎间盘自身细胞的单层培养或三维培养的技术较成熟,纤维环与髓核细胞是椎间盘组织工程中较为常用的种子细胞,经基因工程修饰后可分泌更多的细胞外基质,亦能较长时间维持细胞的生物学表型。间充质干细胞构建的组织工程骨早期修复骨缺损能力较强,能够对负重骨缺损进行有效的修复。结论:椎间盘组织工程中对种子细胞的研究已取得可喜的进展,其中尤以经基因工程修饰的椎间盘纤维环、髓核细胞最好,其作为种子细胞的优势在于生长迅速,细胞外基质分泌增多,长时间维持细胞的生物学表型,但其安全性还需进一步研究。     

内皮祖细胞与动脉粥样硬化及他汀类药物的干预

学术背景:内皮损伤是动脉粥样硬化的始动因子,内皮祖细胞作为血管内皮的前体细胞,在内皮修复和血管新生中起重要作用.他汀类药物通过内皮祖细胞对动脉粥样硬化的影响是最新的研究热点.目的:总结他汀类药物通过内皮祖细胞对动脉粥样硬化影响的研究进展.检索策略:应用计算机检索Pubmed、 OVID数据库2000-01/2006-12的相关文献,检索词"endothelial progenitor cells, statins, atherosclerosis",限定文章语言种类为English,同时计算机检索CNKI,维普数据库2000-01/2006-12期间的相关文章,检索词"内皮祖细胞:动脉粥样硬化;他汀类药物",限定文章语言种类为中文.共检索到62篇文献,对资料进行初审,纳入标准:①与他汀类药物通过内皮祖细胞对动脉粥样硬化的影响密切相关.②同一领域选择近期发表或在权威杂志上发表的文章.排除标准:重复性研究.文献评价:文献的来源主要是他汀类药物通过内皮祖细胞对动脉粥样硬化的影响.所选用的28篇文献均为临床或基础实验研究,2篇为综述.资料综合:①在生理情况下,内皮的完整性可以有临近内皮细胞的再生米维持,然而在氧化应激情况下,内皮祖细胞的归巢可以保护损伤的内皮完整性.②他汀类药物通过动员内皮祖细胞修复损伤的血管内皮,从而延缓动脉粥样硬化的进一步发展.③他汀类药物通过PI3K/Akt途径动员骨髓中的内皮祖细胞和抑制内皮祖细胞凋亡,使血液循环中的内皮粗细胞的数量增多,促使内皮祖细胞归巢至心肌缺血部位,促进新生血管的生成,改善缺血心肌的血液供应,从而改善心室收缩功能.结论:他汀类药物通过动员内皮祖细胞增加血液循环中内皮祖细胞的数量和抑制内皮祖细胞凋亡从而延缓动脉粥样硬化的进展,减少动脉粥样硬化患者的死亡率和改善其愈后,具有广泛的研究前景.