表皮干细胞向皮肤附件诱导分化的研究近况

皮肤组织工程技术为烧伤创面的修复提供了新的方法,但现有各类组织工程皮肤也面临着共同的难题,突出表现在:没有完整的皮肤功能,尤其足缺乏毛囊、皮脂腺和汗腺等,难以达到完全意义上的"功能愈合".表皮干细胞作为皮肤组织的特异性干细胞,与创面修复紧密相关.足维持皮肤新陈代谢的主要功能细胞和皮肤及其附属器发生、修复、改建的基础.表皮干细胞具有无限增殖潜能及多向分化潜能,通过整合素-丝裂原激活蛋白激酶通路、Wnt/β-连环素-Lef/Tcf信号通路、神经肽等途径诱导分化形成毛囊、皮脂腺、汗腺及表皮等组织.由于表皮干细胞向皮肤附件诱导分化研究尚存在许多问题,目前大部分足关于表皮干细胞向皮肤附件诱导分化的动物实验研究,而其广泛的临床应用研究有待进一步发展.     

组织工程化人工皮肤研究的新进展

目的:回顾组织工程化人工皮肤替代物的优缺点,展望其未来发展的趋势。资料来源:应用计算机检索Pubmed数据库2003-01/2006-08相关组织工程化人工皮肤替代物方面的文献,检索词“tissue engineering skin substitutes”,限定文献语言种类为English;同时计算机检索CNKI2000-01/2006-08相关组织工程化人工皮肤替代物方面的文献,检索词“组织工程化人工皮肤替代物”,并限定文献的语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选取包括组织工程化人工皮肤替代物的文献,开始查找全文。纳入标准:与组织工程化人工皮肤相关的表皮、真皮及双层皮肤替代物的文献。排除标准:综述文献或重复的研究类文章。资料提炼:共检索到144篇关于组织工程化人工皮肤替代物的文献,最终纳入39篇符合标准的文献。资料综合:组织工程是再生医学研究的热点,人工皮肤是组织工程迄今为止最成功的产品之一,现已广泛应用于临床。本文从自体或异体培养的表皮片真皮替代物及含有表皮和真皮双层结构的皮肤替代物等方面对该领域的最新研究现状进行综述,并探讨了相应组织工程皮肤的应用情况,分析了组织工程化人工皮肤目前存在的问题及未来应用前景。结论:随着种子细胞和支架材料等的不断完善,组织工程化人工皮肤替代物的基础研究和临床应用的未来前景将会更加丰富和广泛。     

构建结构完整功能正常的组织工程化皮肤:还将有多少症结?

皮肤组织工程研究的最终目的就是要构建出一种皮肤替代物,能迅速达到完整皮肤功能的重建。因此,无论是表皮替代物、真皮替代物和全皮替代物均应能够具备皮肤附属器毛囊、皮脂腺、汗腺及感受器,还要具有分层良好,能迅速重建血管化及神经功能,并尽可能与邻近组织无瘢痕     

组织工程皮肤的研究与进展

背景:在因烧伤或外伤造成的大面积皮肤缺损的病例中,组织工程化皮肤为其提供了新的治疗方向,因此,研究皮肤组织工程的相关种子细胞及支架具有重要意义,已成为当今的研究热点。资料来源:应用计算机检索Pubmed数据库1990-01/2007-01有关皮肤组织工程的文章,检索词“tissue engineered skin,stem cell”,限定文章语言种类为English。同时应用计算机检索中国期刊全文数据库、万方数据1994-01/2007-01期间的相关文章,检索词“皮肤组织工程,皮肤干细胞”,限定文章语言种类为中文。资料选择:对资料进行初审,选取符合研究要求的相关文章全文。纳入标准:①有关皮肤组织工程种子细胞的研究。②有关皮肤组织工程支架的研究。排除标准:重复或类似的同一研究、Meta分析、或个案报道等。资料提炼:共收集到97篇有关皮肤组织工程的文章,排除重复或类似的同一研究,69篇符合研究要求。资料综合:组织工程学的发展为皮肤移植治疗大面积皮肤缺损提供了新的发展方向,使其克服了原有的皮肤供区不足、免疫排斥、传播疾病等各种问题。①皮肤种子细胞:胚胎干细胞及多种成体干细胞均可作为组织工程化皮肤的种子细胞,其中皮肤干细胞成为首选,将其种于生物支架上,可以获得临床所需的表皮、真皮及复合皮肤。②表皮替代物的研究现状。③目前各种真皮替代物的制作方法。④复合人工皮肤的研究方向。⑤现在各种技术仍不够成熟,大范围临床应用始终面临许多问题,但组织工程化皮肤已成为研究者的工作重点。结论:组织工程化皮肤是治疗大面积皮肤缺损的最佳方案,具有广阔的临床应用前景,随着生命科学、手术技术、材料科学以及诸多相关学科的飞速发展,一种功能与外形近乎正常皮肤的组织工程化皮肤既可实现。     

人工皮肤替代物的材料种类及其特征

目的:评价组织工程人工皮肤替代物各种生物材料的性能和应用,寻找适合人体的替代物.方法:以"组织工程,人工皮肤,支架材料"为中文关键词,"tissue engineering,Artificial skin,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人工皮肤修复相关的文章;排除重复研究或Meta分析类文章.以26篇文献为主重点进行了讨论组织工程人工皮肤替代物及其性能.结果:组织工程人工皮肤是应用组织工程技术将体外培养的上皮细胞和成纤维细胞扩增后,接种于具有良好生物相容性的材料上,经体外培养,形成含有与正常皮肤相似的表皮和真皮结构的皮肤替代物.然后将其移植于皮肤创面处,以实现创伤的修复和重建.将两种或两种以上的材料复合在一起,或对生物材料表面进行各种各样的修饰,促进细胞与材料之间的黏附、提高细胞的生物活性、维持生物功能成为目前组织工程生物材料研究的热点.结论:目前还没有一种人工材料能完全符合组织工程的要求.进一步提高支架材料的微观渗透性和生物活性,促进毛细血管的长入;制备结构仿生支架材料及高活性复合支架材料是今后的研究方向.     

组织工程皮肤的生物学特性及其临床应用评价

背景:尽管组织工程皮肤已应用于皮肤缺损的修复治疗,但远未达到完全代替永久性皮肤的程度.目的:探讨不同类型组织工程皮肤的生物学特性及其临床应用评价.方法:应用计算机检索Pubmed数据库(1990-01/2005-12),检索词为"tissue-engineered skin";应用计算机检索CNKI数据库(2002-01/2007-12),检索词为"组织工程皮肤". 结果与结论:计算机初检得到226篇文献,阅读标题和摘要进行初筛,排除因研究目的与此文无关或内容重复性的研究,共保留11篇文献进行分析.皮肤组织工程学目的是创建出组织学及功能特性上最接近人类皮肤组织的皮肤替代物,尽管目前已经有多种较为成熟的组织工程皮肤产品应用于临床,并且又研制了多种人工皮肤类型,但是它们大多数只是在结构上与人体皮肤类似,只具有皮肤的屏障功能,由于缺乏皮肤附件,所以它们并不具备完整的皮肤功能,并没有达到真正的皮肤重建.理想的皮肤替代物应具有表皮层和真皮层,真皮层可以快速的血管化和神经再分布,可促进快速的生理性的伤13修复;表皮层可以快速地获得充分的屏障和保护功能,与伤口创面充分一体化.一种良好的真皮载体除了应具备较好的组织相容性外,还必须具有一定的理化性能,如强度、柔软度、弹性、透气、透湿性能,才能保证真皮和创面贴附良好,为细胞生长提供理想的纤维支架,从而促进自体皮生长.组织工程皮肤应用前景良好,但目前在生物相容性、皮肤功能重建等方面仍存在各种问题需要解决.     

表皮干细胞在组织工程创面修复中的应用

背景:随着细胞生物学、分子生物学技术、组织工程学的快速发展,探寻组织工程化皮肤创面覆盖物的"种子细胞"的研究逐渐增多。目的:总结表皮干细胞的生物学特性,探讨其在皮肤创面修复过程中的再生作用与临床应用价值。方法:应用计算机检索CNKI和Pub Med数据库中2002-07/2011-12关于表皮干细胞修复皮肤损伤研究的文章,以"表皮干细胞,创面修复,组织工程,皮肤"或"epidermal stemcells,tissue engineering skin,wound surface"为检索词进行检索。选择文章内容与表皮干细胞修复皮肤损伤研究进展有关的文章,同一领域文献则选择近期发表或发表在权威杂志文章。初检得到129篇文献,根据纳入标准选择28篇文献进行综合分析。结果与结论:表皮干细胞是表皮发生、分化和创面修复的基础,其正常增殖分化是维持皮肤正常组织结构和细胞内环境稳定的基本要求,也是皮肤组织工程理想的种子细胞。对烧伤、创伤等大面积皮肤缺损的治疗,对皮肤疾病的细胞疗法、基因治疗等方面都有很好的应用前景。表皮细胞的体外培养是复合人工皮肤组织工程学研究的先决条件。随着对表皮干细胞分离、纯化和培养技术的不断完善,可达到迅速构建表皮层的目的。但表皮干细胞的应用研究仍需要进一步的探索。     

表皮干细胞特性及其应用 走向临床的路程还有多长?

背景:表皮干细胞作为皮肤组织的特异性干细胞,不仅是维持皮肤新陈代谢的主要功能细胞,而且与创面修复紧密相关,是皮肤及其附属器发生、修复的基础.目的:对近年来表皮干细胞的特性及临床应用研究现状做一综述.方法:应用计算机以Epidermal stem cell,Basic study,Gene therapy为检索词,检索PubMed数据库(2009/06-08);以表皮干细胞、基础研究、基因治疗为检索词,检索CNKI数据库(2009/06-08).结果与结论:计算机初检得到532篇文献,中文283篇,英文249篇.阅读标题和摘要进行初筛,排除因研究目的与此文无关的127篇,内容重复性的研究158篇,Meta分析25篇,共保留31篇文献进行综述.表皮干细胞具有体内慢周期性、自我更新能力、对皮肤基底膜的黏附等典型特征,在组织结构中位置相对固定,位于表皮内血供丰富的基底层及毛囊隆突部.表皮干细胞的增殖分化受到外在因素和内在因素的影响,前者指干细胞所处的微环境,即干细胞"壁龛",后者则包括整合素-丝裂原激活蛋白激酶通路、Wnt信号通路、c-Myc原癌基因、Notch信号传导通路.目前常用的表皮干细胞标记物包括整合素、角蛋白以及p63,p75、表皮细胞表面转铁蛋白受体CD71等.在临床应用方面,表皮干细胞可用于组织工程与创伤修复、基因治疗及表皮肿瘤等领域.     

表皮干细胞临床应用现状

目的:干细胞的研究已成为世界高新技术的亮点,势必导致一场医学和生物学革命。文章对干细胞研究现状及表皮干细胞临床应用进展作一综述。资料来源:应用计算机检索PUBMED1996-01/2007-01期间的相关文章,检索词为“stem cell”,并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1996-01/2007-01期间的相关文章,检索词为“表皮干细胞,临床”,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:文章所述内容应与表皮干细胞临床临床应用研究相关。排除标准:重复研究。资料提炼:共收集到86篇相关文献,35篇文献符合纳入标准,排除的51篇文献为内容陈旧或重复。资料综合:干细胞具有多向分化潜能和自我复制功能,可分化成不同的组织和器官,包括全能干细胞、胚胎干细胞、多能干细胞。皮肤干细胞在维持内环境稳定以及伤口修复中起关键作用,具有慢周期性和自我增殖能力的细胞,其正常增殖分化是维持皮肤正常组织结构和细胞内环境稳定的基本要求。表皮干细胞来源于胚胎的外胚层,毛囊上半部的隆起处数量众多,在缺乏毛发的手掌等处位于表皮的基地层。表皮干细胞具有双向分化的能力,一方面可向下迁移分化为表皮基底层,进而生成毛囊;另一方面可向上迁移并最终分化为各种表皮细胞。结论:表皮干细胞来源于外胚层,将其按组织工程原理构建皮肤,用于严重创伤、大面积烧伤以及整形术后的创面覆盖,已成为解决临床治疗中皮源缺乏问题的根本途径。     

毛囊干细胞参与创伤修复及相关信号通路

皮肤的毛囊干细胞具有多分化潜能,可以分化成毛干、内髓鞘、外髓鞘、和皮肤表皮角质细胞以及皮脂腺,毛囊干细胞作为皮肤中储存的主要干细胞在维持毛囊周期和表皮创伤修复中都发挥重要作用。毛囊细胞参与创伤后表皮修复的过程研究相对较早,但对于毛囊干细胞参与此过程的研究近些年较为深入,这些过程受不同的信号通路调节,包括Wnt、BMP、FGF、Notch、SHH等。文章综述了毛囊干细胞如何参与表皮创伤修复及相关信号转导通路调节机制的研究现状,加深毛囊干细胞在临床中构建皮肤组织工程以及在整形美容医学应用中的理解。     

NO and HNO donors,nitrones, and nitroxides: Past,present, and future

The biological effects attributed to nitric oxide (^?NO) and nitroxyl (HNO) have been extensively studied, propelling their array of putative clinical applications beyond cardiovascular disorders toward other age‐related diseases, like cancer and neurodegenerative diseases. In this context, the unique properties and reactivity of the N‐O bond enabled the development of several classes of compounds with potential clinical interest, among which ^?NO and HNO donors, nitrones, and nitroxides are of particular importance. Although primarily studied for their application as cardioprotective agents and/or molecular probes for radical detection, continuous efforts have unveiled a wide range of pharmacological activities and, ultimately, therapeutic applications. These efforts are of particular significance for diseases in which oxidative stress plays a key pathogenic role, as shown by a growing volume of in vitro and in vivo preclinical data. Although in its early stages, these efforts may provide valuable guidelines for the development of new and effective N‐O‐based drugs for age‐related disorders. In this report, we review recent advances in the chemistry of NO and HNO donors, nitrones, and nitroxides and discuss its pharmacological significance and potential therapeutic application.     

Lipid messenger, diacylglycerol, and its regulator, diacylglycerol kinase, in cells, organs, and animals: history and perspective

Diacylglycerol kinase (DGK) metabolizes diacylglycerol (DG), a glycerolipid containing two acyl chains, to convert phosphatidic acid. DG is produced through phosphoinositide turnover within the membrane and is well known to act as a second messenger that modulates the activity of protein kinase C in the cellular signal transduction. Recent studies have revealed that DG also activates several proteins, including Ras guanine-nucleotide releasing protein and ion channels such as transient receptor potential proteins. Therefore, DGK is thought to participate in a number of signaling cascades by modulating levels of DG. Previous studies have disclosed that DGK is composed of a family of the isozymes, which differ in the structure, enzymological property, gene expression and localization, subcellular localization, and binding molecules. The present review focuses on the stories of phosphoinositide turnover and DG, including historical views, structural features, metabolism, and relevant cellular phenomena, together with the characteristics of DGK isozymes and the pathophysiological findings on animal studies using knockout mice and models for human diseases. Now it is being revealed that the structural and functional diversity and heterogeneity of and around DGK support the proper arrangement of the complex signal transduction machinery.     

Heat, cold, noise, and vibration

Exposure to a cold environment induces a number of physiological alterations, the most serious being hypothermia. This state can occur in all individuals, but the very young and the elderly are more susceptible. Environmental and industrially generated high ambient temperature can place further stress on aged individuals and workers, resulting in a complex symptom picture. Morbidity and death may result from such exposures. Causative factors have been identified. Noise exposure induces hearing losses above those secondary to the aging process. Psychophysiological effects during noise exposure are considered to result from the sympathetic activity secondary to a general stress reaction. Vibration from the use of power tools results in Raynaud's phenomenon. However, modification of power tools has reduced the symptoms associated with vibration exposure. Termination of exposure to vibration appears eventually to reduce symptoms related to white-finger spasms. Interaction between these stressors has not been clarified because of the complex effects of each. The need for additional information about the response to these stressors is evident.