MSCs联合EPCs在组织工程血管化中的作用研究

目的:探讨间充质干细胞(MSCs)联合内皮祖细胞(EPCs)体外促进组织工程血管化。方法:利用全骨髓贴壁法结合差时贴壁法分离、扩增小鼠骨髓来源的MSCs和EPCs,运用流式细胞技术测定MSCs和EPCs的表面标记物。取第3代MSCs和EPCs,分别按3×106个接种于无纺布聚乙醇酸支架(PGA)上后体外培养8周(MSCs+EPCs组按1.5×106个以1∶1的比例共同接种)。细胞-支架复合物常规切片行HE染色,显微镜下观察组织形态。通过免疫组化染色评价CD31、CD34在各实验组中的表达情况。结果:组织形态学观察可见MSCs+EPCs组的细胞数目及组织形态较MSCs组、EPCs组多且规则,PGA代谢产物已基本完全降解。免疫组化结果显示CD31、CD34在MSCs组、EPCs组、MSCs+EPCs组中的染色得分为(1.67±0.82)、(1.33±0.52),(4.83±1.33)、(5.33±1.03),(8.67±0.52)、(8.00±2.45),各组差异有统计学意义。结论:MSCs联合EPCs体外可促进组织工程血管化,并且其增殖分化和促血管生成能力高于单一培养组。

血管内皮细胞生长因子与骨组织工程血管化的研究进展

骨组织缺损是骨科的最常见疾病之一,一直是骨科专家学者研究的难点和热点问题,而组织工程人工骨近年来逐渐引起关注,但研究发现,单纯的人工骨支架植入体内短时间中央便有大量成骨细胞死亡,极大地降低了手术的成功率,根本原因是尚未建立起有效的血液循环为骨的再生与改建提供必要的相关营养因子。为完善骨组织血管化、治疗骨缺损修复提供一条新的途径。

重组腺病毒载体介导低氧诱导因子基因转染促进SD大鼠骨组织工程血管化的实验研究

目的评价重组腺病毒介导的低氧诱导因子基因导入是否具有促进SD大鼠骨组织工程的血管化的作用。方法通过重组低氧诱导因子腺病毒载体转染SD大鼠的骨髓基质细胞,然后将含有目的基因种子细胞与骨组织工程的支架材料藻酸钙复合成可注射性组织工程骨植入裸鼠背部皮下,应用Masson染色和SP免疫组化法观察异位成骨能力,检测构建组织的微血管密度计数(MVD)。结果动物实验显示,实验组新骨形成和新生血管形成良好,实验组的微血管化密度显著地高于对照组。结论低氧诱导因子基因导入有利于组织工程骨的新骨形成和再血管化。

预分化脂肪干细胞与纤维蛋白胶和磷酸钙骨水泥自体异位构建血管化移植物

背景:预构骨皮瓣研究启发人们构建预构血管化骨进行游离移植来替代带血管蒂游离自体骨移植修复大段骨缺损的想法。目的:设计一种基于预分化脂肪干细胞、纤维蛋白胶和多孔磷酸钙骨水泥支架复合体的血管化移植物。方法:将体外分离培养的大鼠脂肪干细胞在条件培养基中进行血管内皮细胞定向分化,经鉴定活性后,复合至纤维蛋白胶和多孔磷酸钙骨水泥构建血管化组织工程支架。将血管化组织工程支架、纤维蛋白胶/多孔磷酸钙骨水泥支架及多孔磷酸钙骨水泥支架分别植入SD大鼠股四头肌肌袋内,植入后2,4周进行组织学检测、血管定量分析和Western blot检测。结果与结论:向血管内皮细胞分化的脂肪干细胞与纤维蛋白胶和多孔磷酸钙骨水泥共培养7 d,可见细胞密度适中,与支架组织结合较好。植入实验中,各组支架孔隙中充填有纤维血管组织和脂肪组织,血管化组织工程组支架孔隙中均长入大量血管,并有小动脉长入,不同时间点的血管直径和数量及血管内皮生长因子C的表达量均优于纤维蛋白胶/多孔磷酸钙骨水泥组和多孔磷酸钙骨水泥组(P<0.01)。表明构建的血管化组织工程支架能够实现可靠迅速血管化。

以带蒂筋膜瓣为膜材料应用GBR技术修复兔骨缺损的血管化作用及成骨方式研究

目的研究带蒂筋膜瓣作为膜材料应用于膜引导性骨再生技术修复骨缺损的过程中血管化进程及成骨效果方法24只5月龄新西兰大白兔雌雄不限,制备双侧尺骨1cm骨缺损模型,自体红骨髓(au-tologous red bone marrow,ARBM)接种于骨诱导活性材料(Osteoinductive absorbing material,OAM)制备组织工程骨。将非细胞型组织工程复合物植入骨缺损区,右侧单纯可吸收生物膜包裹设为A组,左侧带血运深筋膜瓣包裹设为B组。各组在4、8、12、16周后进行X线检查、光密度比值测量、大体观察和组织学检查、交界区血管图像计量分析,将数据作统计学处理,用以比较骨缺损修复情况。结果X线片、大体形态和组织学观察显示,植入物内部血管的长入、骨小梁及软骨组织形成的数量和速度、成熟骨结构的形成、骨干结构的重塑、骨髓腔的再通、植入物的吸收降解,筋膜瓣组均明显优于生物膜组。光密度比值测量显示,术后8、12、16周两组间比较及同组内各时间点间比较差异均有统计学意义(P<0.05),术后4、8、12、16周,骨修复交界区单位面积内血管再生面积筋膜瓣组明显多于生物膜组,差异有统计学意义(P<0.05)。从术后12周,筋膜瓣组随着成熟骨结构形成,血管结构减少或消失。结论带血运筋膜瓣具有明显的促组织工程骨血管化作用并通过促血管化而促进成骨并具备膜引导性骨再生(guided bone regeneration,GBR)技术的骨修复特点,即早期促进外骨痂生长。

显微外科与血管化组织工程组织的构建

血运重建是组织再生的基础,要获得组织工程化组织必须保证植入体内的种子细胞尤其是材料内部的种子细胞能够获得及时充分的营养。因此血供的重建就成为组织工程由基础向临床应用的关键性环节。血液供应的重建方法主要有:利用血管内皮细胞生长因子促进血管生长,采用血管内皮细胞与成骨细胞联合移植的方法,或应用显微外科技术。利用显微外科技术,可通过带蒂筋膜瓣包裹、带血供肌瓣包裹或血管束植入的方法,在构建组织工程化组织的同时建立其血液供应。组织工程化组织在临床应用时,如果修复邻近的缺损,只需在原位进行血管化;但在缺损局部软组织条件差、常常无法找到可供利用的筋膜瓣、肌瓣或血管束的情况下,可异位构建血管化的组织工程组织,二期采用显微外科方法通过带血管的组织移植修复缺损。

血管化组织工程骨构建中细胞共培养体系的研究进展

目的对构建血管化组织工程骨的细胞共培养体系策略进行综述。方法广泛查阅近年有关血管化组织工程骨构建中细胞共培养的相关文献,并对成骨细胞和内皮细胞两种细胞的选择,培养模型和维度,支架材料制备及表面修饰,作用机制,培养条件和应用进展进行综述。结果血管化是组织工程骨构建及其临床应用的前提条件。能分化成骨的成体干细胞MSCs和定向分化为内皮细胞的内皮祖细胞共培养体系是目前的研究热点。培养条件的进一步优化及其如何实现以微创和自体移植为目标的临床应用尚需进一步研究。结论细胞共培养体系策略在血管化组织工程骨构建中具有广阔的临床应用前景。

血管化组织工程肝小块构建的研究

目的利用组织工程方法和原理初步构建血管化肝小块组织。方法肝细胞和肝窦内皮细胞取自小鼠肝脏。采用内管网高分子聚酯类聚合物(PLGA)材料作为支架。肝窦内皮细胞接种在内管网PLGA支架管道的内壁使之在体外预内皮化。肝细胞与纤维蛋白原混合制成肝细胞/纤维蛋白原混合液,接种在喷洒有凝血酶的预内皮化的内管网支架上。构建的复合物分别植于小鼠肠系膜部位(A组)和肝组织表面(B组),2周后将支架取出观察,比较不同部位的植入效果。结果支架体外预血管化后,其管道内可见内皮细胞均匀贴壁;体内植入后内皮细胞优势生长;A组小鼠肠系膜间支架中有血管长入,但未见有肝细胞留存;B组可见支架内有少量肝细胞团,并有血管长入。结论简易PLGA内管网多孔支架可以用于肝组织小块的构建,而肝组织表面更适合组织工程肝小块的体内植入。

体内血管化组织工程室内进行组织工程研究的进展

目的介绍一种利用在体血管转移入组织工程室(血管化组织工程室)进行体内组织工程研究的新方法,总结目前血管化组织工程室内进行组织工程研究的进展。方法查阅国内外近年来在血管化组织工程室内进行组织工程研究的文献,并进行综合分析。结果血管化组织工程室内能构建出具有血管网络的脂肪组织、心肌组织等,常用的血管化组织工程室模型有动静脉分流环路模型和腹壁下浅动脉模型。结论体内利用血管化组织工程室进行组织工程研究的方法有望应用于临床。

血管化组织工程骨修复骨缺损的研究进展

随着我国经济的发展，交通事故、建筑事故等创伤，以及先天畸形、骨肿瘤、创伤后感染等引起临床骨缺损患者数量呈逐年上升趋势。目前主要采用自体骨、异体骨或人工骨移植修复骨缺损。但以上方法仍存在种种不足：自体骨移植来源有限。取骨增加了患者痛苦：同种异体骨有传播肝炎、艾滋病等疾病的危险；异种异体骨移植一直存在免疫排斥这一难题。单纯人工骨移植往往只能起骨传导作用．而无诱导成骨活性。

血管化与膜引导在带蒂筋膜瓣促组织工程复合体修复骨缺损中的作用比较

目的 利用组织工程方法结合显微外科技术在动物体内构建兼有血管化与膜引导作用的非细胞型组织工程复合物,通过与单纯采用膜引导性骨再生技术构建的非细胞型组织工程复合物修复动物体内大段骨缺损的对比研究,观察带蒂筋膜瓣包裹法及单纯生物膜包裹构建的组织工程骨对骨缺,损修复的效果,为临床应用提供实验依据.方法 24只5个月龄新西兰大白兔,制备双侧尺骨中段连同骨膜1 cm骨缺损模型,自体红骨髓（ARBM）接种于含骨形态发生蛋白（BMP）的骨诱导活性材料（OAM）制备组织工程骨.将制成的非细胞型组织工程复合物植入骨缺损区,右侧采用单纯可吸收生物膜包裹（生物膜组）,左侧采用带血运深筋膜瓣包裹（筋膜瓣组）.各组在4、8、12、16周后进行X线检查、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,并在12周行生物力学检测,将数据作统计学处理,用以比较骨缺损修复情况.结果 X线片、大体形态和组织学观察显示,植入物内部血管的长入、骨小梁及软骨组织形成的数量和速度、成熟骨结构的形成、骨干结构的重塑、骨髓腔的再通、植入物的吸收降解,筋膜瓣组均明显优于生物膜组.术后4、8、12、16周的骨小梁面积占修复区面积比值筋膜瓣组为（20.35±2.41）%、（40.21±1.97）%、（66.67±3.44）%、（86.47±3.99）%,生物膜组为（7.46±2.64）%、（20.66±2.28）%、（40.22±1.84）%、（58.18±1.79）%;吸光度值筋膜瓣组为0.636±0.012、0.596±0.062、0.552±0.009、0.451±0.008,生物膜组为0.742±0.032、0.713±0.022、0.655±0.018、0.606±0.015;骨修复交界区单位面积内血管再生面积筋膜瓣组为（18.75 ±2.09）%、（37.41±3.22）%、（53.06±2.18）%、（36.72±4.73）%,生物膜组为（5.34±1.17）%、（9.48±2.%）%、（22.43±2.21）%、（26.27±3.14）%;术后12周生物力学测定筋膜瓣组为26.62±3.96,生物膜组为18.38±0.71,2组比较差异均有统计学意义（P均＜0.05）.结论 带血运筋膜瓣具有明显的促组织工程骨血管化作用并通过促血管化而促进成骨.膜引导性骨再生技术应用于大段骨缺损治疗,尽管有效限制了纤维结缔组织长入但也同时限制了有效快速血管化能力,需要漫长的爬行替代过程,单纯应用生物膜可以通过外骨痂生长弥补植入材料爬行替代缓慢的弊端.

冰冻法构建三维海藻酸钠凝胶支架的实验研究

目的:探讨冰冻法构建三维海藻酸钠凝胶作为血管化骨组织工程支架的可行性。方法:采用冰冻法制备三维海藻酸钠凝胶,采用液体替代法测定孔隙率,石蜡切片HE染色和扫描电镜观察孔隙形成情况,图像分析系统检测孔径大小。结果:采用液体替代法测得三维海藻酸钠凝胶孔隙率为91.14%,石蜡切片HE观察显示形态为多孔状,大部分孔隙类似于圆形,镜下可见多个大小不一,分布较为均匀;平均孔径长度为205.26±78.98μm。扫描电镜下,三维海藻酸钠凝胶表面粗糙,高低起伏,孔隙较多,孔与孔之间相互连通,孔径大小不一。结论:冰冻法可以构建具有多孔等特性,能满足组织工程骨及其血管化生长要求的三维海藻酸钠凝胶,使其成为一种较适宜的血管化骨组织工程支架材料。