生物医用聚氨酯材料用于组织再生修复替代的应用进展

聚氨酯材料由于分子结构可设计、性能可调控,且具有优异的机械性能及生物相容性,在组织再生及替代领域展现出巨大的应用潜力。回顾了近年来聚氨酯材料在生物医学领域的发展现状,归纳了聚氨酯的结构设计、合成制备、改性方法及聚氨酯在皮肤、神经系统、心血管系统、骨骼肌系统等组织的再生修复及替代领域的最新研究进展。总结并展望了生物医用聚氨酯材料面临的问题及未来发展方向,为设计性能更加广泛可调的聚氨酯材料,以实现多重组织再生修复及替代提供参考。

无细胞脂肪组织提取液在皮肤及软组织再生修复中的应用

创伤、感染、肿瘤等各种原因导致的大面积皮肤及软组织缺损是整形外科的常见病,皮肤扩张、皮瓣移植、脂肪组织填充等是组织缺损修复的常用技术手段,而这些技术在应用过程中仍然存在组织扩张速度缓慢、扩张皮肤回缩、移植皮瓣坏死、填充脂肪吸收率高等难题。我们前期建立了从人体脂肪组织中提取无细胞脂肪组织提取液(Cell-free fat extract,CEFFE)技术,该技术可以获得富含各类生长因子而不含活细胞的液体,具有调节炎症、促血管新生、促细胞增殖、抗细胞凋亡、抑制活性氧产生等多种生物学功能。动物实验证实,CEFFE在皮瓣移植、皮肤扩张、脂肪移植、创面愈合、皮肤光老化等疾病中均有治疗效果。本文就CEFFE技术在皮肤及软组织再生修复中的应用及前景进行综述。

组织再生修复阿喀琉斯之踵

2014年7月3日，《自然》杂志NPG Asia—Pacific网站在研究亮点栏目以“组织再生修复阿喀琉斯之踵”为题重点介绍了浙江大学组织工程和再生医学实验室欧阳宏伟教授团队唐俏梅、陈晓的研究（http：／／www．natureasia．com／en／research／highlight／9345）。此项研究有望圆阿喀琉斯一个全新不死战神的神话。

诱导多能干细胞在骨外科组织再生修复中:如何尽快实现临床应用?

背景:干细胞结合替代材料修复骨科组织缺损具有良好的应用前景,其中诱导多能干细胞有着比其他干细胞更优的来源及细胞特性,已成为干细胞领域的研究热点。目的:综述诱导多能干细胞的研究历史、制备方法、细胞特性及目前在骨科领域的研究进展。方法:利用计算机检索中国知网、Pub Med等数据库1999至2014年间关于诱导多能干细胞及其应用于骨科领域研究的文献,选取具有代表性、创新性的研究成果进行内容论证。结果与结论:研究表明诱导性多能干细胞在骨组织修复工程中表现出了相当有应用前景的优势,诱导性多能干细胞与各种支架材料都有着良好的相容性,在不同的支架中都保持着良好的成骨分化潜能。软骨再生方面的各种检测技术、小分子化合物等已逐步被发现,但如何有效地将诱导性多能干细胞向软骨方向诱导分化并实现临床应用仍需进一步研究。

骨髓是各种组织器官再生修复的共同干细胞库

再生成年组织细胞的干细胞来源存在争论.成人组织干细胞的"跨系分化"或"可塑性"受到质疑.目前认为骨髓是储存各种原始组织干细胞的仓库:骨髓干细胞在各种细胞因子的作用下,不断通过毛细血管网进入各种组织,并在局部组织分化为原始组织干细胞;原始组织干细胞再生增殖组织特异性细胞以补充衰老损伤的细胞.由于骨髓干细胞能够自我更新,容易从骨髓及外周血获取,故对组织再生修复有着令人鼓舞的临床应用潜力.

富血小板血浆促进组织再生修复机制及其在子宫内膜再生修复的新探索

富血小板血浆(platelet-rich plasma,PRP)是富含血小板的血浆浓缩物,是近年来组织再生修复领域的研究热点。PRP可释放大量的生物活性因子,能够有效促进组织的再生修复。宫腔粘连(intrauterine adhesion,IUA)是由于子宫内膜基底层受损导致的子宫内膜损伤性疾病,可引起月经异常、不孕及反复流产等,严重危害育龄妇女的生殖和生理功能,而且现有治疗措施无法确切实现子宫内膜的再生修复。因此,近年来的研究对PRP在IUA子宫内膜再生修复中的作用进行新探索,显示PRP可有效促进子宫内膜的再生修复。本文将从RPP促进组织再生修复的机制、应用现状及其在IUA子宫内膜再生修复领域的研究进展等进行综述。

外泌体在口腔组织修复与再生中的研究进展

外泌体(exosomes)是可以由多种细胞分泌与摄取的天然纳米囊泡,携带有母细胞的内源性遗传信息,在细胞旁分泌途径中起着质膜交换及转运蛋白质、mRNA等生命活性物质的重要作用,因此能够在各种生理和病理过程中发挥重要的调节作用。在口腔组织再生方面,外泌体不仅可以触发牙髓样组织再生,还在牙周组织再生、血管生成、骨再生以及神经组织修复等方面作用突出。该文对外泌体来源及生物学性状、外泌体的功能,以及外泌体在口腔组织修复与再生中的应用等方面的研究进展进行阐述,为进一步研究提供参考依据。

异种脱细胞真皮基质组织补片修复口腔黏膜组织缺损71例(英文)

背景:近年来,同种异体脱细胞真皮基质组织补片已在口腔组织缺损修复中广泛应用,但有关异种脱细胞真皮基质组织补片修复口腔黏膜缺损的研究较少。目的:评价异种脱细胞真皮基质在口腔黏膜组织缺损修复中的效果及生物安全性。方法:选择口腔良、恶性肿瘤手术切除后遗留的黏膜及部分软组织缺损患者71例,男37例,女34例,年龄45(20～70)岁;其中良性肿瘤42例,恶性肿瘤29例。采用异种脱细胞真皮基质组织补片修复口腔软组织浅层缺损。观察生物膜成活情况,颜色、质地,比较组织补片修复无硬组织支撑部位(颊、舌、口底)和有硬组织支撑部位(牙龈、硬腭)的收缩率。结果与结论:71例补片完全成活,未发生坏死、感染等并发症。植入后2周补片成活面积为(98.20±5.20)%,植入后3个月,补片颜色已与周围黏膜相近,大部分患者诉有不同程度的紧张感;植入后6个月补片植入区成功完成了细胞的爬行代替和血管化,生长稳定,无进一步收缩,弹性良好,患者感觉趋于正常。生物膜收缩发生在植入后2周～1个月,植入后3个月后基本稳定,术区组织形态与正常组织相比无明显差异。无硬组织支撑部位(颊、舌、口底)的收缩率较硬组织支撑部位(牙龈、硬腭)收缩率大。说明应用异种脱细胞真皮基质组织补片修复口腔黏膜具有组织相容性好、来源广泛、操作简单等优点,能够起到早期覆盖创面,促进创面愈合,减轻瘢痕生成的作用,可作为口腔黏膜缺损修复的理想材料。

间充质干细胞来源外泌体在组织修复与再生中的研究进展

外泌体是细胞分泌的由脂质双分子层包裹的结构,携带蛋白质、脂质、m RNA、mi RNA等生物活性因子,介导细胞间信息交流,调节细胞的生物学功能。间充质干细胞来源的外泌体具有抑制纤维化和凋亡,增强血管生成,参与组织修复再生等功能。本文就间充质干细胞来源外泌体在组织修复与再生中的研究进行综述。

第四军医大学西京医院成功实施世界首例组织工程再生骨修复大段骨缺损技术

2017年6月13日,世界首例通过组织工程方法修复长度超过10cm的负重骨骨缺损病例在第四军医大学西京医院成功实施,实现了国际性难题——组织工程再生骨修复大段骨缺损的重大突破。 据了解，该技术通过采集患者自身细胞，培养获得足够细胞数量后，复合到能与人体相容的多孑L生物材料上形成组织工程骨复合物，再植入患者体内骨缺损处进行修复。即在体外根据骨缺损形状尺寸，定制构建“长出”个性化、带有细胞活性的组织工程再生骨。

口腔颌面组织修复及功能重建技术的研究及应用——2010年度国家科学技术进步二等奖

针对以牙齿为中心的口腔颌面组织缺损畸形缺乏生理性修复及功能重建困难的问题,"口腔颌面组织修复及功能重建技术的研究及应用"项目组,围绕牙齿,颌面骨及提供口腔支撑环境分泌唾液的涎腺进行了较系统、全面的专题研究。利用涎腺内镜及基因转导技术诊治阻塞性涎腺疾病,恢复涎腺功能,重建放射损伤涎腺功能。提出"生物牙根"理念,利用干细胞与组织工程技术,成功再生了具有咀嚼功能的生物牙根;基于牙发育提出牙再生新方式并发现种子细胞。确立颌骨牵张成骨关键技术及参数,通过数字测量技术提高颌面创伤的整复效果,研发专用牵引装置及关键技术进行颌骨内源性骨再生。该项目的研究及应用,提高了我国口腔颌面组织再生修复的诊治水平,推动口腔医学领域及转化医学的发展。

骨保护素和碱性成纤维细胞生长因子在牙周组织再生中的应用

背景:利用组织工程和基因治疗技术,联合应用骨保护素和碱性成纤维细胞生长因子可以促进牙周组织修复再生,是治疗重症牙周病的新方法。目的:探讨联合应用骨保护素和碱性成纤维细胞生长因子以促进牙周组织修复再生的理论依据。方法:应用计算机检索PubMed数据库(1996/2009)和中国知网数据库(1999/2009),分别以"osteoprotegerin,basic fibroblast growth factor,tissue engineering,gene therapy,periodontal regeneration"和"骨保护素、碱性成纤维细胞生长因子、组织工程、基因治疗、牙周组织修复再生"为检索词,通过阅读标题和摘要进行初筛,排除较陈旧和重复研究文献,保留符合纳入标准的文献29篇。结果与结论:使牙槽骨、牙周膜和牙骨质获得再生,形成牙周新附着一直是口腔医学研究的热点。骨保护素是一种能阻止破骨细胞分化、促进骨形成的关键因子。碱性成纤维细胞生长因子在胚胎发育,血管生成,骨的形成和修复,促进细胞增生等有广泛的作用。2者都可促进牙周组织的修复和再生。组织工程技术和基因治疗技术的出现显著促进了牙周组织修复再生研究的发展,有选择地复合这2种生长因子促进牙周支持组织的再生和修复可成为治疗牙周病的一种新方法。

间充质干细胞的旁分泌作用在组织损伤修复中的研究进展

间充质干细胞(MSCs)是一种具有多向分化潜能的成体干细胞,在组织损伤修复中发挥免疫调节、细胞保护及抗纤维化的作用。其中MSCs发挥作用的重要机制可能是其旁分泌的各种可溶性细胞因子的参与。本文总结了近几年的研究进展,就MSCs的旁分泌作用在组织损伤修复中的应用及机制作一综述。

雄激素群勃龙对斑马鱼幼鱼尾鳍再生的影响机制研究

生物体的组织损伤是无法避免的,保持一定的组织修复和再生能力对于生物体而言极为重要。研究发现,包括环境雌激素在内的许多环境污染物能够影响鱼类的组织修复与再生,但雄激素是否有类似的毒性效应则未见报道。本研究以群勃龙作为雄激素的代表,首先通过斑马鱼幼鱼尾鳍再生模型,确认群勃龙能否影响斑马鱼幼鱼尾鳍再生;进一步地,通过与雄激素受体拮抗剂氟他胺的联合暴露,检测了雄激素受体、免疫系统和再生信号通路相关基因的转录水平变化,以及炎症细胞的招募与迁移,揭示雄激素干扰组织修复与再生的可能机理。研究表明,群勃龙(1000 ng·L^(-1))能抑制斑马鱼幼鱼尾鳍再生,而与氟他胺(30~300μg·L^(-1))联合暴露之后,其抑制效应被显著缓解。在基因转录水平上,雄激素受体基因mRNA的变化确证了2个化合物分别对雄激素受体的激动或拮抗效应。同时,群勃龙单独暴露影响了免疫系统和再生信号通路相关基因的转录水平,而在联合暴露后,多数基因的转录水平恢复,并与对照组无差异;再生尾鳍处中性粒细胞数量变化也有类似的趋势。由此可以推断,群勃龙可能是通过雄激素受体途径,并随之干扰免疫系统和再生信号通路,从而抑制斑马鱼尾鳍再生。考虑到水体环境中雄激素的普遍存在,本研究为评价雄激素的生态风险提供了新的视角。

生物活性玻璃:调整制备工艺和掺入元素来实现不同的应用形式和功能

背景:生物活性玻璃是一种多功能人工复合材料,可与组织亲和后缓释活性离子并表现一定的生物活性,其多样性源于制备工艺和组分的多变性,使其能够应用于不同的临床场景。目的:综述目前生物活性玻璃的主要应用形式、应用领域以及掺杂不同元素对其功能的影响。方法:以“生物活性玻璃,缓释离子,骨组织工程,复合支架,组织再生修复,生物医学工程”为检索词在中国知网及万方医学网检索;以“Bioactive glass,Slow-release Ions,Bone Tissue Engineering,Composite Scaffold,Tissue Regeneration and Repair,Biomedical Engineering”为检索词在PubMed和Web of Science数据库检索自2000-2023年收录的相关文献,最终纳入88篇文献进行综述。结果与结论:①在应用形式方面,生物活性玻璃可以根据不同临床场景的需要制作成包括涂层、颗粒、骨水泥及支架等形式,其中涂层能提高植入物生物活性,但易因降解导致植入物不稳定;颗粒适用于不规则骨缺损的修复,但传统方式制备的颗粒功能单一;骨水泥具备微创及可注射的优点,但不适用大尺寸骨缺损;支架具备优异的机械性能,常用于较大尺寸骨缺损,但韧性有限。②在应用领域方面,生物活性玻璃可用于包括口腔科、骨科、软组织工程以及癌症等多种组织再生修复和疾病治疗领域。③在元素掺杂方面,特定元素掺入生物活性玻璃后,不仅能提升其机械性能,还赋予了它特殊生物学功能,如生物活性、可降解性和抗菌性等。④生物活性玻璃作为一种多功能材料,可通过调整制备工艺和元素掺入来实现不同的应用形式和功能,满足不同的骨组织工程等临床需求,广泛应用于生物医学工程领域。

斑马鱼幼鱼尾鳍再生的不同阶段对微塑料毒性响应的差异

微塑料污染已成为全球性的环境问题。研究证实,水环境中的微塑料可被水生生物摄取,并在不同生物学水平上产生一系列的毒性效应。同时,对于野生生物而言,保持正常的组织修复与再生能力对于个体和种群均极为重要。然而,之前的研究已表明微塑料暴露可抑制斑马鱼幼鱼的尾鳍再生。但是,再生的不同阶段对于微塑料毒性响应是否存在差异则未见报道。本研究以聚苯乙烯微球为微塑料的代表,先通过比较斑马鱼幼鱼在尾鳍再生不同阶段(即断尾前、再生前期和再生后期)暴露于微塑料(3 mg·L^(-1))后的尾鳍面积以及游泳行为的变化,从尾鳍结构和功能上确定再生不同阶段对微塑料毒性效应的响应差异;进一步地,通过研究免疫系统和再生信号通路关键基因的转录水平变化,初步揭示其中的相关机制。研究发现,微塑料暴露能够导致再生尾鳍面积减少。相较于断尾前或再生后期暴露,再生前期暴露的抑制程度更为显著。对幼鱼游泳行为的影响而言,不同阶段间也有类似的趋势。同时,3个阶段的暴露似乎能下调免疫系统相关基因的转录水平,且再生期2个阶段暴露的影响相较于断尾前暴露更为显著。而对于再生信号通路相关基因而言,其转录水平变化虽然较为复杂,但也呈现再生阶段暴露的影响更为显著的趋势。总之,本研究表明再生阶段暴露可能是微塑料抑制尾鳍再生的重要窗口期,微塑料颗粒和伤口微界面的相互作用在其影响尾鳍再生时具有重要的意义。

不同种齿科修复材料与牙釉质磨损性能的临床评价

背景:冠修复体的严重磨耗会失去咬合功能甚至被磨穿,直接影响修复效果。目的:评价不同种类常用的牙齿修复材料与牙釉质之间的磨耗性能,寻求与天然牙釉质适应性较好的材料。方法:由第一作者检索1990-01/2010-02PubMed数据及万方数据库有关牙齿修补材料及不同修复材料与牙釉质磨损性能关系的相关文献,英文检索词为"dental materials;composite resins;dental enamel;abrasive wear",中文检索词为"牙釉质;修复材料;磨损;烤瓷;纳米复合体"。根据纳入标准,排除重复性研究,保留20篇文献进行分析。结果与结论:口腔是一个复杂的电解质环境,酸性饮食,茵斑堆积,细菌新陈代谢作用产生酸性物质,不论是无机酸还是有机酸,都会对金属的耐腐蚀性能产生不良影响。金属材料的化学稳定性好,耐腐蚀性强,与其表面形成的钝化膜有关,而非金属材料的耐腐蚀性则出现很大不同,参差不齐。磨耗性能牙科材料性能优良与否的主要因素,很多实验从牙科材料结构本身、牙齿磨损测量等多方面进行了深入研究,但对牙科材料的磨损机制研究还有待进一步深入。

脂肪干细胞及其衍生物促慢性创面愈合的研究进展

慢性创面一直是临床治疗中十分棘手的难题。脂肪干细胞(Adipose-derivedstemcells,ADSCs)因来源丰富,分离简单且容易扩增,多次传代后仍能保持其生物学特性等优点,已成为近年组织修复与再生研究的热点,利用ADSCs促进创面愈合也已被证明是一项十分具有前景的治疗策略。本文对ADSCs及其无脂肪细胞衍生物促慢性创面愈合的研究现状进行综述,以期为今后深入研究和临床应用提供参考。

间充质干细胞来源的细胞外囊泡:治疗创伤性颅脑损伤的新策略

创伤性颅脑损伤(traumatic brain injury,TBI)是由外力导致的颅脑结构和功能的改变或损伤,常导致严重的认知、运动和情感障碍,给患者、家属和社会带来沉重负担。间充质干细胞(mesenchymal stem cells,MSCs)具有自我更新和多向分化潜能,在组织修复和再生医学领域备受关注。研究发现,MSCs的治疗效应主要由其衍生的细胞外囊泡(extracellular vesicles,EVs)介导。MSCs来源的细胞外囊泡(mesenchymal stem cell-derived extracellular vesicles,MSC-EVs)具有穿透血脑屏障、免疫调节和组织修复等特性,在TBI治疗中显示出巨大潜力。本综述系统总结了MSCEVs在TBI治疗中的研究进展,重点讨论了EVs的生物学特性、作用机制、临床应用前景,并对现存的问题和未来的研究方向进行了展望。MSC-EVs有望成为TBI精准治疗的新策略,但其临床转化仍面临诸多挑战,需要多学科交叉合作,深入推进基础和临床研究。