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猪逆转录病毒与生物人工肝的使用
生物型人工肝(bioartificial liver,BAL)或组合型生物人工肝(hybridbioartificial liver,HBL),是目前国内外公认接近自然肝脏,功能也全面的人工肝脏支持系统[1].所谓生物型人工肝,就是在整个治疗系统中包含有活的肝细胞或组织,因此具有相应生物活性的人工肝支持系统.在生物人工肝领域,因为猪解剖、生理特点与人类相似,猪细胞来源广泛,经济适用,因此目前应用多的生物部分是猪肝脏细胞.但目前已知,作为异种细胞猪肝细胞内存在着猪内源性逆转录病毒(porcine endogenousretrovirus,PERV),有引起生物人工肝治疗患者PERV感染的危险.因此,本文就猪内源性逆转录病毒及猪源性生物人工肝的安全性问题作一简要总结.
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人工肝支持系统研究进展
急性肝衰竭因肝功能严重受损,导致毒性物质堆积、生理功能紊乱,预后凶险.虽然内科综合治疗近年来取得了不少进展,但病死率仍高达60%~80%.肝移植是目前治疗肝衰竭惟一有效手段.但是由于个体病情和供体缺乏限制了临床使用.人工肝支持系统的研究基于肝细胞强大的再生能力,通过体外机械、理化装置清除体内各种有害物质,代偿肝脏代谢功能,使肝细胞得以再生直至自体肝脏恢复或等待机会进行肝移植,是目前治疗肝衰竭的重要方法之一.由于人工肝以体外支持和功能替代为主,只能取代肝脏的部分功能,因此又被称为人工肝支持系统(ALSS),简称人工肝.近年来人工肝支持系统,基本形成非生物型人工肝(NBAL)、生物型人工肝(BAL)、混合型生物人工肝(HBALSS)等三大类十几种方法.文章着重对各型人工肝的应用简要综述,并对其发展前景和存在问题进行探讨.
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混合型生物人工肝的构建与体外功能评估
目的 设计一种新型混合型生物人工肝(HBAL),通过对模拟肝衰竭血清的净化作用评价其疗效,探讨其临床应用的可行性.方法 选用中国人肝细胞系-1(CL-1)作为肝细胞供体.在微重力环境下,肝细胞微载体共培养5d,细胞总量约4.0×109个,细胞密度约为4.0×107/ml.然后将其在无菌环境下灌入自制生物反应器中,制成生物部分.非生物部分采用血液灌流+胆红素吸附.生物部分和非生物部分通过两套聚乙烯胶管构成一个封闭的环路.监测模拟肝衰竭血清中未结合胆红素(UBD)、鹅去氧胆酸(CDCD)、胆酸(CA)、血氨(AA)经过混合型生物人工肝循环后浓度的变化以及生物反应器中肝细胞功能、形态及肝细胞活性的变化.结果 在整个治疗过程中,循环后24 h,模拟肝衰竭血清中UBD、CDCD、CA和AA的浓度分别从(335.3±6.0)μmol/L、(395.0±5.6) μmol/L、(155.7±4.5)μmol/L、(39.0±2.6)μmol/L降至(106.0±10.9)μmol/L、(131.8±28.7) μmol/L、(42.2±7.3)μmoL/L、(3.5±1.0).μmol/L,与0h比较差异有统计学意义(P<0.05);24 h后浓度下降趋于平稳;循环48 h后,CL-1细胞功能发生变化,生物反应器中模拟肝衰竭血清中的丙氨酸转氨酶(ALT)、天冬氨酸转氨酶(AST)、乳酸脱氢酶(LDH)分别从(25.9±4.2)IU/L、(22.0±3.6) IU/L、(0.28±0.09) μmol/L升高至(31.0±2.6) IU/L、(31.6±8.0) IU/L、(0.41±0.12)μmoL/L,与0h比较差异有统计学意义(P<0.05).反应器中肝细胞的数量和活力在循环48 h后亦显著下降(P<0.05).结论 (1)我们构建了一种新型灌流型生物反应器.在这种生物反应器中CL-1细胞能保持较高的活性和良好的功能.(2)新型混合生物型人肝可以显著降低模拟肝衰竭血清中的UBD、CDCD、CA、AA浓度,具有清除这些毒性物质的功能,提示其具有明显的肝功能支持作用.
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人工肝支持系统研究进展
人工肝支持系统作为肝衰竭患者过渡到肝移植时机的治疗手段已在国内外得到广泛应用,然而临床研究对各类型人工肝的疗效评价不一.此文将重点介绍常用的非生物型人工肝技术及研究较多的生物型人工肝技术,并根据循证医学证据就其对肝衰竭患者治疗的生化指标及生存率的影响进行综述.
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大规模猪肝细胞低温保存方法的建立
目的建立大规模猪肝细胞的低温保存方法以满足生物型人工肝治疗的需要.方法用酶法从中国实验用小型猪肝脏分离出猪肝细胞;加入本实验室配制的含有10%二甲基亚砜(dimethyl sulfoxide,DMSO)的营养液中;分别采用两种降温方法使(1~2)×1010猪肝细胞保存在-196℃液氮中;1个月后复温,观察在同一条件下培养不同时间后猪肝细胞形态、存活率和白蛋白、尿素、葡萄糖合成功能及对利多卡因的转化功能.结果用两种降温方法保存的肝细胞,复温后细胞的存活率均较高(梯度降温组和程控降温组存活率分别较冻存前降低了4.7%和8.6%),其中前者肝细胞的尿素、葡萄糖合成功能较后者高.结论所建立的冻存方法简单易行,可保存大量的猪肝细胞.
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肝细胞与异种细胞混合共微囊化的研究进展
异体肝移植与生物型人工肝是目前治疗急性肝衰竭较为有效和直接的方法,但它们都存在供体来源以及免疫排斥反应强烈等问题而限制了应用.
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人工肝支持系统的临床应用研究进展
人工肝的研究已有将近四十年的历史.近年来,人工肝的临床应用已成为新一轮的研究热点.本文着重对各型人工肝的应用简要综述,并对其发展前景和存在问题进行探讨.
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生物人工肝的临床应用及其生物成分研究中的几个热点问题
生物型人工肝早于1987年应用于临床,目前临床可应用的生物成分仍然来源于肝细胞(系).本文就临床应用现状、肝细胞来源、组织工程三个方面进行了综述.
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生物型人工肝细胞材料的研究进展
用于构建生物型人工肝的关键材料包括细胞材料、支架材料及体外传送系统材料.细胞材料是生物型人工肝支持系统的主要作用部分,此类材料的性能直接关系到生物型人工肝的肝脏替代作用效果.将近年细胞材料的研究进展作一综述.
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高原体外生物型人工肝装置的构建与初步评价
目的 在高原环境条件下构建体外生物型人工肝装置,通过在线运行初步评价其安全性和稳定性,为应用于治疗急性肝衰竭实验研究提供依据.方法 采用已适应本地环境的健康长白仔猪2头,雌雄不限,体质量分别为29.5 kg和31.0kg.建立经颈外静脉至下腔静脉/颈外静脉插管组合血路、以驱动泵、血流管路、辅助加热器及含有培养肝细胞的生物反应器构建生物型人工肝装置,于体外血液循环中持续转流8h,观察实验前后动物的一般状态、心率、血常规、尿常规及血液生物化学指标改变,有无出血倾向发生,血流管路凝血情况及培养肝细胞活性的变化.结果 分离所得肝细胞量为2.72×109,肝细胞纯度为93%,肝细胞活率为96%.体外血液循环实验后,动物未出现明显不良反应,心率无显著改变,血常规、尿常规及血液生物化学指标均正常,未见出血倾向;血流管路凝血不明显;反应器内培养肝细胞活率,实验前后分别为(87.33±2.08)%和(84.67±3.79)%,差异无统计学意义(P>0.05).结论 该方法构建的高原体外生物型人工肝装置较为稳定、可靠,动物耐受性好.
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物理型人工肝治疗肝衰竭的研究近况
近年来,生物型人工肝逐渐成为体外人工肝支持系统(extracorporeal liver support sys tem,ELSS)的研究重点,但以解毒功能为主的物理型人工肝并未因此而退出历史舞台.相 反,随着材料与技术的不断进步,其血液净化效果不断提高,成为体外人工肝支持的重要方 法,可单独或与生物型人工肝联合组成混合型生物人工肝用于肝衰竭的临床治疗.现将近几年国外在物理型人工肝研究方面的主要进展作一综述.
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加强我国生物型人工肝系统治疗急性肝衰竭的研究
肝细胞的功能急剧减退可导致急性肝功能衰竭(acute liver failure,ALF),其临床特点为起病较急、迅速出现意识障碍、出血倾向、黄疸、腹水及肝脏进行性缩小.ALF病死率高达50%~70%.ALF可由多种原因引起,如感染、毒物、化学因子、药物、肝脏缺血缺氧和代谢异常等.国外约 80%~85%、中国约95%的ALF是由各种病毒性肝炎所引起,毒物、化学因子和药物中毒也是ALF发病的主要原因.ALF治疗手段的探索目前已引起国内外学者的高度重视.
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生物型人工肝肝细胞培养系统的研究进展
作为暴发性肝功能衰竭(fulminant hepatic failure,FHF)有效治疗手段,生物型人工肝(Bioartificial liver,BAL)正在不断的发展[1~3],肝细胞作为其生物成分是BAL发展的关键因素,肝细胞保持分化特性及生理功能依赖于细胞与细胞、细胞与细胞外基质相互作用及细胞外基质等多种因素,长期以来国内外学者不断的进行研究,建立各种培养系统以使培养环境大限度的接近体内生理环境,提高培养肝细胞的活性及增殖分化能力,本文就BAL细胞培养系统的研究现状综述如下.
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人工肝支持系统治疗肝衰竭的研究进展
目前肝衰竭发病率和病死率仍然较高,肝衰竭成为威胁患者生命的严重疾病。基于肝脏具有强大再生能力,人工肝支持系统作为一种“过渡”措施,为肝衰竭患者的肝功能恢复赢得时间。人工肝支持系统根据性质不同分为非生物型人工肝、生物型人工肝和混合型人工肝。目前非生物型人工肝已在肝病治疗领域被广泛应用,但生物型及混合型人工肝的临床应用还存在很多问题需要进一步研究和解决。因此本文对人工肝的作用、临床应用现状、存在问题及研究进展进行综述。
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人工肝支持系统临床应用的研究进展
人工肝支持系统(ALSS)可用于治疗各种肝衰竭患者,其能缓解症状、减轻病情、延长生命、为等待肝移植争取时间.非生物型人工肝(NBAL)技术比较成熟,在临床已广泛应用,成为人工肝在临床应用上的主流技术,但还存在一定的缺陷和不足之处.生物型人工肝(BAL)能完全模拟人体肝脏复杂的生理功能,弥补NBAL的不足,但其受到技术水平限制,进展较为缓慢,尤其在临床方面.BAL和混合型人工肝(HBL)支持系统是临床应用的发展方向,且ALSS进展迅速.本文分类介绍了人工肝的特点和临床应用情况,对ALSS近年来发展现状作一简要综述.
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经肝静脉与门静脉离体灌注分离猪肝细胞的比较研究
目的比较经门静脉顺行灌注法与肝静脉逆行灌注法离体分离屠宰场猪肝细胞并观察原代培养的肝细胞形态学变化.方法经门静脉顺行和肝静脉逆行离体胶原酶灌注法分离猪肝细胞,并在含10%小牛血清的Williams E培养基中培养.结果顺行灌注与逆行灌注法分离猪肝细胞的平均产量分别为(8.8±0.5)×109/肝与(1.5±0.1)×1010/肝(P<0.05),平均肝细胞活性为(88.7±1.5)%与(90.3±1.5)%(P>0.05).分离后的肝细胞增生活跃,生长良好,未见污染.结论采用肝静脉逆行灌注法可以分离获得高产率、高活性肝细胞,可以为生物人工肝提供可靠的细胞来源.
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猪内源性逆转录病毒与异种移植及生物人工肝安全性问题
异种移植是将动物的活细胞、组织或器官移植给其它种类受者,而生物型人工肝则是在整个治疗系统中利用肝细胞为终末期肝病患者提供体外支持,在异种移植和生物人工肝领域,因为猪来源方便,易于繁育,与人体解剖和生理有很高的相似性,可选择合适大小的器官和获得丰富的猪肝细胞,因此成为异种移植和生物人工肝较好的供体源.猪胰岛细胞临床应用治疗胰岛素依赖型糖尿病[1]、猪肾体外灌注用于治疗肾衰[2]、猪生物人工肝用于治疗人肝坏死、猪心瓣用于治疗人心脏病、猪神经细胞用于治疗人帕金森病,这些尝试给异种移植和生物人工肝带来希望.
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生物人工肝支持系统研究新进展
体外人工肝支持系统(人工肝)是国外近年来发展起来的用以为肝衰竭患者提供体外肝功能支持的装置,这一技术的出现和发展为肝衰竭的治疗开辟了新途径.国外人工肝的研究开始于20世纪50年代,已有近50年的历史.近10余年来有关生物型人工肝(bioartificial liver,BAL)的研究成效大,其基本原理是将体外培养增殖的肝细胞(人肝细胞、哺乳动物肝细胞或肝细胞系)置于体外循环装置(生物反应器)中,患者血液(血浆)流过生物反应器时,通过容器内的纤维素半透膜或直接与肝细胞进行物质交换,从而达到人工肝支持的目的.
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肝干细胞分化机制及其分子免疫学研究
肝干细胞的可塑性及其分化机制的研究在基础和临床应用等方面均有重要意义.一方面,肝干细胞可能参与肝脏损伤的修复与重建,研究肝干细胞的分化机制有助于阐明肝脏的发育机制;另一方面,肝干细胞分化为具有功能的成熟肝细胞,将为肝细胞移植和生物型人工肝提供重要的细胞来源.肝干细胞分化过程和机制较为复杂,肝干细胞分子免疫学的研究将成为肝干细胞研究的一个重要内容,现将其有关近况做一介绍.
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游离猪肝细胞的大量制备
因供肝缺乏,需人工肝的支持,以桥接肝移植.人工肝脏的研究已从非生物型发展到生物型.目前研制的生物型人工肝生物成分多用来源丰富、价格低廉的猪肝细胞.为适应生物型人工肝的临床应用,本研究参照和改良Naruse方法[2],大量制备了高活率的游离猪肝细胞,报道如下.