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甲基丙烯酸改性甲基丙烯酸β羟乙酯水凝胶义眼台的血管化
背景:聚甲基丙烯酸β羟乙酯水凝胶在生物体多器官的应用显示了良好的生物相容性.目的:观察通过甲基丙烯酸改性聚甲基丙烯酸β羟乙酯水凝胶义眼台的生物相容性和纤维血管化情况.设计:单一样本观察.单位:解放军总医院眼科,清华大学化工系高分子研究所.材料:选择清洁级新西兰白兔25只,雌雄不拘,体质量2.0～2.5 kg,由解放军总医院医学动物实验中心提供.按术后2,4,8,12,24周5个时间点进行观察,每个时间点5只.甲基丙烯酸改性聚甲基丙烯酸β羟乙酯水凝胶义眼台由清华大学化工系高分子研究所提供.实验经伦理学委员会批准.方法:实验于2003-03/10在解放军总医院眼科实验室完成.右眼为手术眼,麻醉后开睑器开睑,沿角膜缘全周剪开球结膜后分离筋膜囊,分离眼外肌并做预置缝线后剪断肌肉,剪断视神经后完整摘除眼球,将直径为14 mm的甲基丙烯酸改性甲基丙烯酸β羟乙酯水凝胶义眼台植入兔眼眶内,术后2,4,8,12,24周做SPECT检查,并在术后2,4,8,12,24周取出植入物进行光镜、免疫组织化学及电镜检查.主要观察指标:在体情况下通过同位素示踪观察不同时间义眼台血管化状态.离体情况下通过光镜、免疫组织化学、电镜观察不同时间义眼台血管化状态.结果:纳入新西兰白兔25只全部进入结果分析.①SPECT检查显示2周时植入物周边有同位素浓集,4周和8周时范围逐渐向内扩张,在12周时植入物从周边到中央均有同位素浓集且分布均匀.②光镜结果显示MMA改性聚甲基丙烯酸β羟乙酯水凝胶义眼台纤维血管增长从周边到中心,2周时已有纤维血管组织长入植入物的孔隙,孔隙中可见到长或圆的细胞,核深染,为纤维母细胞.植入物孔隙内血管结构清晰,可见血管壁及血细胞.炎症细胞主要是中性粒细胞和淋巴细胞,偶尔可见大的巨噬细胞存在.③扫描电镜显示植入物孔隙内有纤维组织生长,12周时纤维组织致密且相互交联,达到孔隙相通.④25只中共有1只术后出现结膜裂开,经二次手术修补愈后好,其余24只术后7 d结膜充血症状减轻,结膜愈合.结论:经改性的聚甲基丙烯酸β羟乙酯水凝胶义眼台组织相容性好、血管化快,手术操作简单,并发症少,是一种安全、实用的新型眶内植入材料.
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去抗原牛松质骨支架复合骨形态发生蛋白2基因在骨缺损修复过程中的血管化反应
背景: 体外建的组织工程骨是细胞与材料的复合体,再血管化是组织工程骨植入体内后关系其能否充分发挥成骨作用,有效修复骨缺损的关键环节.目的: 观察以去抗原牛松质骨支架复合骨形态发生蛋白2(bone morphogenetic protein 2, BMP-2)基因修复大段骨缺损过程中对血管化的影响.设计、时间及地点: 随机分组设计、对照动物实验,于2003-09/2004-12在吉林大学中日联谊医院中心实验室完成.材料: 选用清洁级新西兰大耳白兔60只.选取市售新鲜牛肱骨上端松质骨制备去抗原牛松质骨支架(Bovine Cancellous Bone, BCB).携带人BMP-2和β-半乳糖酐酶基因的重组腺病毒(Ad-BMP-2和Ad-Lacz)及重组人BMP-2(rh-BMP-2)由美国Dr. Oliver及吉林大学病理教研室高航博士馈赠.方法: 新西兰大耳白兔60只分离培养兔骨髓基质干细胞,经BMP-2腺病毒载体转染后复合BCB移植修复兔双上肢桡骨1.5cm的缺损.按随机数字表法分为5组,每组12只,植入经不同处理的人工骨,Ad-BMP-2转染细胞+BCB组,未转染细胞+rh-BMP-2+BCB组,Ad-Lacz转染细胞+BCB组,未转染细胞+BCB组,单纯BCB组.通过紧密缝合肌膜和筋膜固定移植骨.主要观察指标: 术后4,8,12周x射线检查观察骨缺损区的新骨形成情况,微血管墨汁灌注观察血管分布情况,透射电镜观察成骨细胞和血管生成情况,苏木精-伊红染色、爱辛蓝染色和VonKossa染色观察微血管与骨形成关系,血管内皮生长因子免疫组织化学染色测定染色灰度值、CD34免疫组织化学染色特性标记血管内皮细胞,进行微血管计数.结果: 纳入兔60只均进入结果分析.X射线检查和组织学观察显示AD-BMP-2转染细胞+BCB组和未转染细胞+rh-BMP-2+BCB组骨形成及血管生成情况优于其他3组.微血管墨汁灌注显示术后4周,组每一个骨小梁孔隙中有一支新形成的小血管,骨间血管的密度在周边区域较高,随着向移植骨中央呈向心性少.透射电镜观察,组术后4周,可见较多功能活跃的成骨细胞及新生血管芽;术后12周,成熟的板层骨形成,新生血管结完好.血管内皮生长因子表检测和微血管计数测定显示AD-BMP-2转染细胞+BCB组血管内皮生长因子相对含量明显高于其他各组,差有显著性意义(P<0.01).微血管计数明显高于其他各组,差有显著性意义(P<0.01).结论: BMP-2基因可通过上调血管内皮生长因子表,间接诱导移植骨血管化,比应用rh-BMP-2更有优势.
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掺锶聚磷酸钙对内皮细胞来源促血管化因子基质金属蛋白酶2表达的影响
背景:课题组研究的掺锶聚磷酸钙作为一种新型骨修复材料,具有良好的生物相容性和生物可降解性,经过前期的研究已证明有促血管化作用,但机制尚不清楚.目的:内皮细胞与掺锶聚磷酸钙支架于体外复合培养,观察细胞的增殖和促血管化因子基质金属蛋白酶2的分泌情况.设计、时间及地点:体外细胞学对比观察实验,于2008-09/2009-04在四川大学组织工程研究室完成.材料:在制备聚磷酸钙过程中掺入锶制备掺锶量为1%,2%,5%,8%,10%的掺锶聚磷酸钙骨组织工程支架材料.方法:①材料置于24孔培养板中,将浓度为3×10~7 L~(-1)的内皮细胞悬液300 μL接种于24孔培养板上,补加200 μL RPMI1640全培养液.分别于1,3,5,7 d通过MTT法观察内皮细胞的增殖情况.②聚磷酸钙和8%掺锶聚磷酸钙多孔支架放于24孔板中,将浓度为1×10~8L~(-1)的内皮细胞悬液300 μL接种于支架材料上,补加600 μL RPMI1640全培养液.培养5 d后取出材料,扫描电镜观察内皮细胞的形貌.③内皮细胞与不同掺锶量的掺锶聚磷酸钙支架材料复合培养5 d,至细胞汇合后,离心取上清液,采用酶联免疫吸附试验检测内皮细胞来源的基质金属蛋白酶2蛋白的分泌量.主要观察指标:观察掺锶聚磷酸钙和聚磷酸钙材料上内皮细胞的增殖及形貌,内皮细胞来源的基质金属蛋白酶2蛋白的分泌量.结果:MTT法实验结果表明,与聚磷酸钙组及其他掺锶量的掺锶聚磷酸钙比较,8%掺锶聚磷酸钙拥有更高的内皮细胞增殖度;扫描电镜表明在8%掺锶聚磷酸钙材料表面生长的内皮细胞具有更好的生长状态和生物活性;酶联免疫吸附试验法结果表明,与聚磷酸钙组相比,掺锶聚磷酸钙能上调基质金属蛋白酶2的蛋白分泌量,其中以8%掺锶聚磷酸钙为明显(P＜0.05).结论:掺锶聚磷酸钙与内皮细胞具有良好的生物相容性,明显上调促血管化因子基质金属蛋白酶2的分泌,具有促血管化的作用.
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异种脱蛋白骨复合物修复大段骨缺损的血管化观察
背景: 异种骨修复动物大段骨缺损过程中血管化的报道较少.目的: 验证异种脱蛋白骨作为组织工程支架材料修复长骨大段缺损成骨过程中的血管化特点.设计、时间及地点: 随机对照动物实验,于2005-03/2007-02在解放军第三军医大学完成.材料: 山羊24只,体质量(22.5±2.5)kg,右侧胫骨中下段截除胫骨总长度20%形成节段性骨缺损.方法: 24只实验山羊随机分为2组,实验组16只动物植入异种脱蛋白骨+自体间充质干细胞+重组人骨形态发生蛋白2,用半环槽式外固定器固定;以另8只植入自体骨为对照.术后每隔4周进行股动脉墨汁灌注后,取新骨组织制成厚切片.主要观察指标: ①大体解剖及影像学观察新骨血管化情况.②厚切片观察新骨血管网,并用Image-proplus真彩图像分析软件测量血管数目和面积.结果: 所有实验山羊术后伤口无溃烂、流脓,无死亡.①动物肌肉和软组织已经被墨汁黑染,皮下、肌肉筋膜和骨膜可见血管大小、分支、走行方向及相互吻合呈网状.术后4周骨缺损区出现植入物边缘毛糙,8周出现大小不等、形状不规则的透光性骨吸收区.12周以后,两组骨缺损区两断端之间高密度钙化影,新生骨与两断端完全相连接.②术后4～24周,实验组与对照组血管表现数目逐渐增多,排列渐趋规则,血管大小、分布区域趋向均匀.两组血管数目和面积相比,差异均无显著性意义(P>0.05).结论: 异种脱蛋白骨复合物材料修复大动物大块骨缺损过程中血管化程度与自体骨相当.
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以带蒂筋膜瓣包裹复合自体红骨髓构建非细胞型组织工程化骨修复兔桡骨缺损
背景:国外学者将红骨髓和生成因子复合即时植入用于促进骨折愈合已经获得满意效果.由于不需体外培养过程,只要在抽取红骨髓后与支架生成因子复合并立即植入,被称为"非细胞型组织工程化骨".目的:课题创新性提出以带蒂筋膜瓣包裹复合自体红骨髓方法构造非细胞型组织工程化骨修复骨缺损,并验证其优势性.设计、时间及地点:同体对照动物实验,于2007-12/2009-02在河北北方学院及附属医院实验中心完成.材料:四五月龄新西兰大白兔24只;取自体红骨髓与含骨形态发生蛋白的骨诱导活性材料混合成非细胞型组织工程骨.方法:将成年新西兰大白兔双侧桡骨造骨缺损模型,左侧为对照组,仅植入骨诱导活性材料复合物,右侧为带蒂筋膜瓣实验组,利用显微外科技术在骨缺损邻近制备一个带有无名血管蒂所属毛细血管网的筋膜瓣,使其包裹非细胞型组织工程骨并充填骨缺损.主要观察指标:于术后4,8,12,16周各取6只兔,进行X射线检查和吸光度比测量、大体观察和组织学检查、修复区内骨形态计量分析和交界区血管图像分析.结果:①X射线检查:16周,对照组骨缺损周边植入物初步形成骨干结构,骨皮质不连续,髓腔不通;实验组正常骨干结构形成,骨髓腔完全再通.②组织学观察:16周,对照组植入物内血管长入较少和发育较成熟的骨小梁,骨髓腔未通;实验组植入物已吸收降解,完全由新骨替代,成熟骨结构形成,骨髓腔再通.③修复区内骨形态计量分析:术后4,8,12,16周实验组的骨小粱的体积明显多于对照组(P＜0.05).④交界区血管图像分析:实验组各时间段单位面积内血管再生面积均大于对照组(P＜0.05).结论:带蒂筋膜瓣包裹复合自体红骨髓构建非细胞型组织工程化骨,具有膜诱导骨再生和血管化双重作用,对修复大段骨缺损是可行的,在缩短骨缺损修复时间,提高成骨的质和量有显著疗效.
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筋膜瓣包裹组织工程骨修复兔大段骨缺损的动态变化
背景:组织工程骨的血管化是构建过程中的关键环节.目的:动态观察带蒂筋膜瓣包裹组织工程骨的血管化过程,以及其修复大段骨缺损的一般规律.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2005-10/2006--04在南方医科大学南方医院创伤骨科实验室完成.材料:6月龄健康新西兰大白兔12只双侧髂骨抽取骨髓分离骨髓基质干细胞诱导分化成骨细胞.圆柱状(3×15)mm多孔β-磷酸三钙为法国贝奥路公司产品.方法:将成骨细胞与β-磷酸三钙复合培养7 d后细胞量达到1×109 L-1为组织工程骨,实验组兔左侧前肢内侧剥离带蒂筋膜瓣(2×1.5)cm包裹圆柱状组织工程骨植入1.5锄桡骨缺损处,对照组于同一只兔右侧桡骨1.5 cm骨缺损处植入未包裹组织工程骨.主要观察指标:植入后2,4,6,8,12周进行大体观察、组织学、放射学、骨密度和放射性核素骨显像检测.结果:①从第4周以后各时间点实验组修复效果均优于对照组,X射线相对阻射值定量分析实验组的评分高于对照组(P<0.05),骨密度值高于对照组(P<0.05),放射性强度高于对照组(P<0.05).②从第4周以后各个观察点实验组在血管化程度、新骨形成量、材料降解速度、骨缺损修复时间、骨修复改建质量都优于对照组.结论:采用蒂筋膜瓣包裹组织工程骨修复骨缺损,4周后,在血管化程度、新骨形成量、材料降解速度及骨缺损修复时间方面均优于无筋膜包裹的组织工程骨,提示早期的快速血管化直接影响到骨缺损修复的全过程.
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快速浓集自体脂肪干细胞促进移植异体骨早期血管化
背景:目前可满足骨修复的组织工程骨的快速构建方法尚不成熟,植入物早期血管化仍是研究热点.目的:将快速浓集自体脂肪干细胞直接置于植骨周围,通过正电子发射型计算机断层显像/CT直观观察其对植入异体骨的早期血管化影响,从而探索一种可用于临床的快速组织工程骨构建方法.方法:将45只雄性新西兰大白兔随机等分为异体骨组、复合组和自体骨组,分别在腰5,6横突间植入同种异体髂骨条、同种异体髂骨条复合快速浓集自体脂肪干细胞和自体髂骨条,各组于植入后1,3,5周注射18F-NaF,通过正电子发射型计算机断层显像/CT对各组动物进行扫描显像,对比各组植骨区标准摄取值.结果与结论:异体骨兔植骨区中段放射性分布低,血供及代谢未见明显改善,而复合快速浓集自体脂肪干细胞组植骨区18F-NaF的标准摄取值均不同程度地高于异体骨组(P < 0.05),提示快速浓集自体脂肪干细胞可促进植入骨的早期血管化,有效改善植骨区的血供和代谢,为临床快速构建组织工程骨提供了一种新思路.
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酸性成纤维细胞因子/部分脱蛋白骨修复免早期股骨头缺血性坏死的血管化作用
背景:酸性成纤维细胞因子具有较好的促进血管形成作用以及成骨作用,能否有效地促进早期股骨头缺血性坏死动物模型的血管化有待研究.目的:探讨酸性成纤维细胞因子复合部分脱蛋白骨对兔股骨头缺血性坏死修复的血管化作用.设计、时间及地点:随机对照动物实验,于2008-01/2009-01在南华大学生命科学院完成.材料:取健康成年新西兰大白兔肋骨,经脱脂、脱蛋白、部分脱钙和冻干等一系列的物理、化学方法处理后制备部分脱蛋白骨.将酸性成纤维细胞生长因子用无菌蒸馏水稀释后加入部分脱蛋白骨粒,得到复合人工骨.方法:健康成年新西兰大白兔24只,双侧股骨颈交界处开窗,挖除股骨头内约50%松质骨,加用体积分数为95%乙醇灌注30 min,建立双侧股骨头坏死骨缺损模型.按随机数字表法,随机分为空白组,单纯部分脱蛋白骨组,复合人工骨组.分别于相应股骨头骨缺损区植入部分脱蛋白骨、复合人工骨,空白组不植入材料.主要观察指标:分别于术后2,4,8周取材,制备墨汁灌注标本,进行微血管计数以及血管面积分析.结果:2,4,8周时血管计数和血管面积显示,空白组血管数和血管面积少,单纯部分脱蛋白骨组次之,复合人工骨组多.复合人工骨组与空白组和单纯部分脱蛋白骨组比较,差异有显著性意义(P＜0.05).结论:酸性成纤维细胞生长因子与部分脱蛋白骨复合构建组织工程化人工骨具有较好的促进血管生成作用,对兔早期股骨头缺血坏死具有较好的修复作用.
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以小肠黏膜下层基质为支架复合骨髓间充质干细胞构建组织工程仿生骨膜:在兔体内的成骨及其血管化
目的:探讨组织工程仿生骨膜同种异体内成骨修复骨缺损及其血管化的可能性.方法:以猪小肠黏膜下层基质为支架复合体外培养的新西兰大白兔骨髓间充质干细胞构建组织工程仿生骨膜.2个月龄新西兰大白兔12只,制备双侧桡骨临界骨缺损模型.随机选一侧植入组织工程仿生骨膜,作为实验组;另一侧仅植入单纯小肠黏膜下层基质,作为对照组.植入后观察动物一般情况;植入4周时,以四环素荧光标记法、甲醛-墨汁灌注法,观察工程骨组织的血管化情况,同时以苏木精-伊红染色观察新骨组织形成.结果:术后动物饮食及日常行为基本正常;伤口无红肿、溢脓等.大体标本观察见实验侧骨缺损得到初步修复,而对照侧骨缺损未修复.四环素荧光标记及组织学染色均证明实验侧骨缺损处有新生骨组织;甲醛-墨汁灌注标本检测证明工程骨组织中有较丰富的血管形成.结论:所构建的组织工程仿生骨膜在同种异体体内可以成骨,并可血管化成活.
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纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合人工骨的成骨及再血管化
目的:通过纳米羟基磷灰石,壳聚糖(N-HA/CS)复合骨形态发生蛋白(BMP)制备N-HA/CS-BMP复合人工骨,初步了解其植入后成骨与血管长入之间的关系,以及复合人工骨的孔径对再血管化的影响.方法:①材料的制备:采用共沉淀法、粒子沥滤法制备N-HA/CS多孔复合材料,孔隙率为85%,孔径为100～500μm;通过N-HA/CS与氧化锌粉末按质量比为8:1的方式混合制备成致密复合材料;然后分别复合BMP制备N-HA/CS-BMP复合人工骨.②实验过程:20只新西兰兔,在兔双后肢胫骨近段内侧用直径为3.5 mm手摇钻头钻2个孔制备骨缺损模型.随机取15只兔,右侧植入2块多孔N-HA/CS-BMP复合人工骨为多孔N-HA/CS+BMP组,左侧植入2块致密N-HA/CS-BMP复合人工骨为致密N-HA/CS+BMP组;另5只兔右侧植入2块多孔N-HA/CS为多孔N-HA/CS组,左侧植入2块致密N-HA/CS为致密N-HA/CS组.③观察指标:术后4,6,8周麻醉后墨汁灌注处死动物取出标本,行大体观察、X射线检查、组织学观察、I型胶原免疫组化染色、显微计算机图像采集分析,了解各组成骨能力、血管化程度、复合人工骨的成骨与血管化之间的相互关系.结果:①一般情况:术后死亡2只动物,2只一侧肢体发生骨折,伤口均于2周左右愈合,未发生感染.②X射线检查:术后4,6周显示植入孔明显,材料与骨之间有密度减低的透光环,8周材料与骨结合紧密,透光环消失.③组织学观察:术后4,6周的材料内的炎性反应较重,主要是白细胞和巨噬细胞,8周的材料内炎性反应减轻;8周壳聚糖大部分降解,从而显现出羟基磷灰石的多孔结构.④显微计算机图像分析:多孔N-HA/CS+BMP组血管密度和新生骨小梁面积大于其他3组(P＜0.05),多孔N-HA/CS+BMP组血管密度与骨小梁面积呈直线正相关关系(r=0.483,p=0.003).⑤I型胶原免疫组织化学染色显示结果支持显微计算机图像分析结果.结论:复合人工骨的成骨与血管化呈直线正相关关系,复合人工骨的成骨与血管化在早期是随着材料降解而完成的,多孔结构在晚期对血管化和成骨有利.
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以脂肪源性干细胞膜片构建组织工程皮肤
背景：细胞膜片技术以细胞自分泌的透明质酸及胶原蛋白做为内源性支架，能消除外源性支架的各种弊端。人脂肪源性干细胞结合细胞膜片技术用于全层皮肤缺损成为当前的研究热点。
目的：综述脂肪源性干细胞膜片研究现状及进展。
方法：计算机检索维普、PubMed数据库中1993年1月至2014年4月关于脂肪源性干细胞、细胞膜片技术及皮肤组织工程相关文章。在关键词中以“脂肪源性干细胞，创面愈合，组织工程皮肤，细胞膜片”或“adipose-derived stem cel , wound healing, tissue-engineered skin, cel sheet”为检索词进行检索。终选择27篇文献进行分析。
结果与结论：来源于人废弃脂肪组织的脂肪干细胞具有成体干细胞的多向分化潜能和免疫相容性，可理想的用于再生医学。细胞膜片技术与传统的外源性可降解材料支架构建的组织相比具有多种优势。脂肪源性干细胞结合细胞膜片技术相结合，有利于组织血管化，能从多个方面促进创面愈合，其所分泌的细胞外基质层能提供适宜于细胞分化和生长的微环境，对全层皮肤缺损创面愈合具有正调控作用，可望构建真正的3-D化组织工程皮肤。 -
骨组织工程支架材料及其血管化的研究进程
背景：随着骨组织工程学技术的不断发展，利用组织工程骨修复大面积骨缺损成为当今研究的热点。
目的：介绍骨组织工程中的种子细胞、细胞因子、支架材料的特性及材料血管化情况。
方法：以“骨组织工程，支架材料，血管化”为中文关键词，以“bone tissue engineering，scafold， vascularization”为英文关键词，采用计算机检索2000年1月至2012年1月CNKI数据库和PubMed数据库相关文章，选择与骨组织工程学概述、支架材料和血管化方面相关的文章进行分析。
结果与结论：种子细胞的选择、细胞因子的应用、支架材料的性能及血管化程度均对组织工程骨成功修复骨损伤产生着重要影响。适宜的种子细胞是骨组织工程的研究基础，细胞因子是骨组织工程研究的催化剂，具有良好三维结构的支架材料对于促进细胞的生长增殖、组织长入、成骨方式和血管化等方面均有积极的促进作用。但每种支架材料都有其不足之处，所以可以通过将多种材料进行复合达到综合效应来满足临床需求。另外也要积极寻求新的材料制备工艺和对已有方法进行改进，以制造出更加优良的支架材料。但血管化仍然是骨组织工程要面对的重大考验。目前所应用的促进组织工程骨血管化的方法均存在一定缺陷，如利用生长因子促进血管化时，易造成代谢异常患者病情恶化等情况发生；利用显微外科技术促进组织工程骨血管化，易导致其他部位形成创伤和畸形，不利于患者的身体康复等。 -
脂肪干细胞及支架材料构建脂肪组织工程在乳房重建中的应用
背景:脂肪组织工程的出现为解决乳房重建的一系列问题带来了新的思路.目的:总结脂肪组织工程中支架材料、种子细胞及构建脂肪移植物的主要生物学特性,并在乳房重建领域的应用前景.方法:以"支架材料,间充质干细胞,脂肪组织工程,乳房重建,血管化"为中文检索词,以"scaffold,mesenchymal stem cels,adipose tissue engineering,breast reconstruction,vascularization"为英文检索词,搜索中国期刊全文数据库和PubMed数据库1999至2017年的相关文章,将所有文章进行初步筛选后,对保留的文章进行详细分析、归纳及总结.结果与结论:低免疫原性的支架材料尤其是脱细胞脂肪组织基质近年来被证实在成脂诱导方面具有其独特优势,可用于支持人类组织再生;脂肪来源多能干细胞可作为脂肪组织工程佳的干细胞,促进体内组织发育及再生.目前,将脂肪组织工程应用于乳房重建并实现脂肪组织长期稳定生长的相关研究较少,如何将脂肪组织工程概念升高到临床实践中,应用于修复乳房组织缺损,在患者整个生命周期中维持稳定的结构实体,仍有待进一步研究探索,因此对种子细胞、支架材料、细胞因子等构成细胞微环境的严格筛选和把握至关重要.
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支架、细胞、因子:组织工程血管化策略的研究与前景
背景:随着组织工程皮肤、骨、软骨、血管、肌瓣等组织的再生与修复方面已取得显著的进展,组织工程组织血管化的障碍问题引起了学者们的广泛关注.目的:总结血管形成的机制(血管生成与血管再生),血管化的策略(种子细胞,支架材料,生长因子)以及组织血管化的模型(体内与体外)等与组织血管化相关的研究,为组织工程血管化的基础研究提供理论依据.方法:计算机检索2000年1月至2016年4月PubMed、Springerlink、Web of Science、ScienceDirect数据库相关文献,检索词"tissue engineering、vascularization、scaffolds、cell growth factors、vasculogenesis、angiogenesis";并检索中文期刊CNKI、维普、万方数据库相关文献,检索词为"组织工程、血管化、细胞生长因子、血管的再生、血管的生成".55篇与组织血管化相关的同时反映其新研究进展的文章被纳入.结果与结论:体外构建组织内微血管中运用的较多,将支架材料做成具有血管样结构的模型,再种植二维细胞,在生长因子的刺激下,二维细胞朝着血管样结构的形状增殖、迁移,进而形成微小的血管.目前,大多数在体外实验能很好的形成血管的细胞-支架复合物,都沿着移植于体内方向发展.体内血管化模型中还存在着很多问题,移植于体内的炎症反应是不可避免的,它直接影响细胞-支架复合物的功能发挥及在体内的存活问题,在组织的再生与康复中,血管化仍是组织工程中一大难题.
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血管化鹿茸软骨组织与骨组织修复
背景：鹿茸是惟一可以周期性再生的哺乳动物类器官，其软骨组织内富含血管。研究鹿茸血管化的软骨，对于揭开鹿茸独特的生物学特性以及对骨组织修复和再生医学有重要的意义。目的：综述鹿茸软骨组织中血管的分布、鹿茸中血管的发生过程及机制探索、影响鹿茸血管生成的细胞因子，分析鹿茸模型对于骨组织工程的独特优势，为组织工程中骨组织的修复提供医学参考。方法：检索PubMed与CNKI数据库。在PubMed中的检索词为deer antler，Bone tissue engineering， vascularized cartilage；在CNKI数据库中的检索词为鹿茸，骨组织工程，鹿茸血管化软骨。纳入涉及鹿茸组织学与形态学、鹿茸软骨、血管化软骨以及骨组织工程研究的相关文章，排除与内容无关和重复文章。结果与结论：①通过初检与筛选共纳入51篇文献；②鹿茸是一种可以周期性再生的软骨/骨组织，与关节软骨不同鹿茸的软骨组织内含有丰富的血管，且生长速度极快可达2.7 cm/d；③目前国内外学者已经对鹿茸软骨组织的血管化进行了初步研究，并取得了一定的研究成果。通过探讨鹿茸软骨组织中血管的分布，鹿茸中血管的发生过程与机制，以及影响鹿茸血管生成的细胞因子，分析鹿茸模型对于骨组织工程的独特优势，对利用鹿茸软骨组织血管化机制在临床上进行工程软骨血管化提供参考。
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骨组织工程支架材料的研究现状与应用前景
背景：目前组织工程骨修复骨缺损在临床应用中较为关键的问题是建立血管网，为新骨的形成提供氧气及营养物质，并为机体提供代谢途径。目的：综述近年组织工程骨支架材料的特点，并着重介绍复合支架材料的研究现状。方法：以“骨组织工程，血管化，支架材料，复合支架材料”为中文检索词，以“bone tissue engineering， vascularization，scaffold，composite scaffold”英文检索词，应用计算机在中国期刊全文数据库和PubMed数据库检索2001年1月至2014年1月的相关文章，将所有文章进行初步筛选后，对保留的文章进一步详细分析、归纳并总结。结果与结论：按照组织工程骨支架材料的来源不同，可将其分为人工合成材料、天然衍生材料和复合支架材料，单一支架材料难以作为理想的材料修复骨缺损，复合支架材料能在不同程度上弥补单一支架材料的缺陷，因此近年来组织工程支架材料的发展由单一材料发展为复合材料，并呈现人工合成材料与天然材料有机结合的趋势。但复合支架材料在临床应用中仍然有许多尚待解决的问题，主要有控制复合材料比例，使材料降解速率与组织细胞的生长速率相适应，保持复合材料的多孔隙和高机械强度。
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骨组织工程中的间质干细胞：成骨活性、免疫特性、促血管化及成骨效应
背景：临床治疗由创伤、感染、肿瘤以及先天性疾病导致的骨缺损仍然是一个挑战。骨组织工程的研究，为骨缺损的治疗提供了一种新的解决办法，对治疗骨缺损具有重要的指导意义。目的：回顾近年来间质干细胞在骨组织工程中的增殖和成骨活性、免疫特性、促血管化以及在体实验的成骨效果的研究进展。方法：检索万方数据库和PubMed数据库2008年至2016年文献，检索词分别为“间质干细胞、组织工程、成骨、免疫、血管化”和“mesencgymal stem cel ，tissueengineering，osteogenesis，immuneproperty， angiogenesis”。纳入与间质干细胞、组织工程、成骨、免疫及血管化相关的研究，排除重复及陈旧文献。共检索到1772篇文章，按纳入和排除标准文献进行筛选，共纳入41篇文章进行综述分析。结果与结论：在骨组织工程中，骨髓间质干细胞与脂肪间质干细胞应用较为广泛。研究认为骨髓间质干细胞成骨活性高于脂肪间质干细胞。间质干细胞具有明显的免疫调节和组织修复能力，可减少损伤部位炎症反应，加快组织修复。间质干细胞免疫调节作用不只有免疫抑制作用，也有免疫促进作用，脂肪间质干细胞比骨髓间质干细胞具有较强的免疫调节性。低氧培养下的脂肪间质干细胞能够分泌更高的促血管生成因子，生成更多的血管结构。实验研究证实聚乳酸多孔纳米材料结合纳米碳生物材料可以明显促进骨髓间质干细胞的增殖和成骨。由于间质干细胞具有生物向性，可能成瘤分化，故间质干细胞的临床应用一直持谨慎态度。
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工程组织及器官的血管化：研究现状与应用进程
背景：构建有效的血管系统对于三维结构组织内细胞的存活和功能表达均具有决定性作用。因此，寻找一种合适的血管化策略已成为组织工程领域研究的热点和亟待解决的问题。
目的：总结并讨论组织工程血管化的理论基础及研究进展。
方法：检索 PubMed 数据库相关文章，检索时间为2003至2013年，检索词为“tissue engineering, vascularization, endothelial cel , scaffold”，并限定文章语言种类为英语，再从中筛选出与主题相关的部分文献，进行总结讨论。
结果与结论：初检得到124篇文章，按主题相关性对文献进一步筛选，终纳入41篇文章。血管化一直是组织工程领域关注的焦点和难点，国内外研究过多种血管化的策略，如复合生长因子、细胞共培养、生物反应器动态培养、人工支架或脱细胞支架等，但尚未公认一种有效的血管化策略实现与受体血管的功能性连接和体内细胞的长期存活。应用诱导多能干细胞与其他干细胞共培养，并通过添加生长因子、优化培养条件等方法在体内定向诱导分化，有望成为实现组织工程器官血管化的突破点。 -
皮下移植骨髓间充质干细胞修复大鼠糖尿病足溃疡
背景:糖尿病足溃疡严重威胁患者的健康甚至生命,目前缺乏良好的治疗手段,而干细胞疗法在组织再生和创面修复方面展现出独特的优势及潜力.目的:评价骨髓间充质干细胞经创缘皮下移植对大鼠糖尿病足溃疡的治疗效果.方法:全骨髓贴壁法体外培养Wistar大鼠骨髓间充质干细胞至第3代,经DAPI标记.36只雄性Wistar大鼠随机分成骨髓间充质干细胞移植组、正常足溃疡对照组、糖尿病足溃疡对照组,大鼠糖尿病经腹腔注射链脲佐菌素诱导,所有大鼠在双后足背上切取一3 mm×7 mm矩形全层皮肤制成足溃疡模型.于骨髓间充质干细胞移植后第2,5,8,11天评估各组大鼠创面愈合情况及相关蛋白和基因水平的表达情况.结果与结论:正常足溃疡对照组的创面愈合率大于骨髓间充质干细胞移植组和糖尿病足溃疡对照组,但后2组之间无差异.冰冻切片发现骨髓间充质干细胞移植组荧光强度和区域在第5天达到高峰.苏木精-伊红染色显示第5天正常足溃疡对照组肉芽组织厚,骨髓间充质干细胞移植组比糖尿病足溃疡对照组厚.免疫组化发现骨髓间充质干细胞移植组CD31平均小血管数目在第8天和第11天比糖尿病足溃疡对照组多(P＜0.05)；骨髓间充质干细胞移植组平均Ki-67阳性细胞数在各时间点均比糖尿病足溃疡对照组多(P＜0.01).ELISA和RT-PCR结果均显示,正常足溃疡对照组血管内皮细胞生长因子表达水平较骨髓间充质干细胞移植组、糖尿病足溃疡对照组高.第5天和第8天骨髓间充质干细胞移植组表达水平显著高于糖尿病足溃疡对照组(P＜0.01).说明骨髓间充质干细胞经创缘皮下移植明显促进大鼠糖尿病足溃疡的愈合,此疗效可能是通过促进创伤中血管内皮细胞生长因子的表达实现的.
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血管内皮祖细胞/骨髓间充质干细胞复合细胞膜片的构建
背景：研究发现充足的血供是骨组织修复与再生必不可少的条件。
目的：应用血管内皮祖细胞与骨髓间充质干细胞构建出复合细胞膜片。
方法：体外分离培养SD大鼠血管内皮祖细胞及骨髓间充质干细胞，将两种细胞直接共培养，经成膜诱导10 d后构建出复合细胞膜片并对获得的膜片进行大体、倒置显微镜及苏木精-伊红染色观察。将血管内皮祖细胞及骨髓间充质干细胞分别应用荧光标记液标记后，观察膜片诱导过程中两种细胞的分布及交流情况。对复合细胞膜片进行碱性磷酸酶活性检测及茜素红染色，观察其成骨分化能力。
结果与结论：血管内皮祖细胞与骨髓间充质干细胞直接共培养成膜诱导10 d后可成功获得复合细胞膜片，两种细胞在成膜诱导过程中存在细胞间接触。获得的膜片由多层细胞及细胞外基质构成，经碱性磷酸酶活性检测及茜素红染色结果证实该膜片具有较强的成骨分化能力，为进一步将血管内皮祖细胞/骨髓间充质干细胞复合细胞膜片应用于骨缺损的修复提供了条件。
