组织构建与生物活性因子：本刊中文部

5 神经生长因子对瘢痕成纤维细胞生物学特征的影响 袁瑞红（昆明医学院第一附属医院整形外科，云南省昆明市650032） 基金资助：云南省自然科学基金资助项目（2005C0072M），云南省社会发展攻关项目（2007CA006）。

组织构建与生物活性因子：本刊中文部

1 力生长因子对兔桡骨骨折愈合的作用2 转染血管内皮生长因子基因的人成骨细胞增殖及其生物学功能3 转染碱性成纤维细胞生长因子骨髓间充质干细胞复合小肠黏膜下层构建的组织工程皮肤4

脑外伤伴随骨折组织构建过程中生物活性因子的作用

目的:分析筛选脑外伤对骨折组织构建过程影响的体液生物活性因子。方法:检索中国期刊全文数据库、Pubmed数据库文献,然后对资料进行初审,并查看每篇文献后的引文。纳入标准:脑外伤后体液改变或体液因素影响骨折愈合过程;以近5年且发表在较权威杂志者优先。排除标准:重复研究文章。结果:①骨折具有加速愈合潜能,继发于创伤性脑损伤的骨折能够加速愈合。脑损伤、脊髓损伤、脊髓不同部位损伤、神经损伤时对骨折愈合影响不同。脑外伤后体液中存在促进骨髓基质干细胞有丝分裂和增殖的细胞因子。②骨形态发生蛋白是骨折成功愈合的极重要的因素,然而骨形态发生蛋白似乎并非是脑外伤后骨折愈合加速因素之一。③转化生长因子β既与颅脑损伤有关,也与骨折愈合有关,可能是脑损伤时促进骨折愈合的细胞因子之一。④脑外伤后碱性成纤维细胞生长因子阳性表达提前出现,与血管内皮细胞生长因子有明显的时间和浓度关系,通过血管内皮细胞生长因子、转化生长因子β的表达促进成骨。⑤血管内皮细胞生长因子只是创伤性脑损伤时多种生长因子网络中的一员,单一因子在体内的真实作用如何还有待于今后深入研究。⑥血清生长激素与胰岛素样生长因子之间相互作用促进骨折愈合机制有待进一步研究。⑦神经生长因子、催乳素、褪黑激素在脑损伤患者血清中浓度显著改变,可能是影响骨折愈合体液因素,其确切机制有待深入研究。结论:脑外伤后伴随的骨折愈合加速现象与全身、局部因素有关,目前关于各种体液因素的研究水平不同步。有些体液因素如骨形态发生蛋白、转化生长因子β、碱性成纤维细胞生长因子等)与骨折愈合的关系研究已开展得较为深入;另外更多的可能促进骨折愈合的体液因素还有待于筛选,进一步证实。

冷冻干燥对羊膜组织形态与生物活性因子的影响

目的观察冷冻干燥保存方法对羊膜组织结构及生物活性因子的影响。方法取健康剖宫产产妇胎盘剥离羊膜,-40℃冻干保存,分别进行大体、光镜、扫描电镜、透射电镜观察和免疫组化分析,并与新鲜羊膜对比。结果新鲜及冻干保存的羊膜均可见5层基本组织结构,由内向外依次为上皮细胞层、基底膜、致密层、纤维母细胞和海绵层。新鲜羊膜光镜下见上皮细胞排列紧密,深面是厚而连续的基底膜;扫描电镜下,表面有突出的微绒毛,细胞间连接结构清晰;透射电镜下见上皮细胞核规则、胞质内部分线粒体空泡变性,细胞间见多桥粒连接,基底膜完整,基质中胶原微纤维结构清晰,见明暗相间的横纹。光镜下,冻干羊膜上皮细胞形态基本完好,细胞间隙加大;基底膜及致密层保持完整;纤维母细胞层、海绵层略微疏松。扫描电镜下,冻干羊膜表面略显干缩,无明显突出的微绒毛,上皮细胞完好,形态结构未发生改变。透射电镜观察,冻干羊膜表面可见微绒毛,上皮细胞完整,胞核呈灶性空化,胞浆内可见空泡,线粒体肿胀、嵴不可见;细胞间可见桥粒连接;基底膜基本正常,基质胶原纤维结构清晰。免疫组化分析,b-FGF、HGF主要分布于羊膜上皮层,ColⅣ、LN主要分布于羊膜基底膜;基质层也有b-FGF、ColⅣ、LN分布,纤维母细胞层也有HGF分布。冻干羊膜中HGF含量显著低于新鲜羊膜(P<0.05),b-FGF、ColⅣ、LN3种成分含量在新鲜和冻干羊膜中差异无显著性意义(P>0.05)。结论冷冻干燥对羊膜组织形态与生物活性因子无明显影响。

结缔组织生长因子单克隆抗体超微超顺磁氧化铁粒子的制备及其生物活性的研究

目的:通过化学合成方法制作结缔组织生长因子(connective tissue growth factor,CTGF)单克隆抗体超微超顺磁氧化铁(ultrasmall superparamagnetic iron oxide,USPIO)粒子分子探针,并检测其生物活性。方法:采用EDC(1-ethyl-3-[3-dimethylamin-opropyl]carbodiimide hydrochloride)化学连接剂将CTGF单克隆抗体与DMSA[meso-2,3-dimercaptosuccinic acid(HOOCCH(SH)-CH(SH)-COOH)]修饰的USPIO相结合,形成具有免疫活性的分子探针。通过间接酶联免疫吸附试验(ELISA)及Western blot-ting方法检测其生物稳定性及免疫活性。结果:随着加入不同质量的单克隆抗体,ELISA试验所得的吸光度值随抗体含量增加而增大,与阴性对照USPIO组相比较差异显著(P<0.05),分别间隔30 d及60 d后再次测量,只有200μg单抗组吸光度值降低(P<0.05)。Western blotting试验显示,结合单抗的USPIO及单纯单抗均显示出条带,且前者较浅,而单纯USPIO对照组则未显示条带。结论:EDC化学方法可制备出结缔组织生长因子单克隆抗体超顺磁氧化铁粒子,同时仍具有抗体的生物活性及生物稳定性。

浅析组织工程的生物活性因子

本文主要通过介绍组织工程的生物活性因子中的细胞因子和多种成骨诱导因子，探讨了它们对骨构建的作用。组织工程的生物活性因子中的细胞因子主要介绍了以下几种：BMP、FGF、TGF-b、IGF、VEGF等，多种成骨诱导因子有地塞米松、β－甘油磷酸钠和维生素C。最后得出这样一个结论：在运用组织工程学的原理构建组织工程骨中，选择理想的生物材料必须重视生物相容性，材料的生物相容性直接关系治疗效果。

明胶涂层涤纶片携带组织型纤溶酶原激活因子基因定位转移可能影响兔左房血纤溶的活性吗?

背景:机械瓣膜置换后的抗凝治疗一直是困扰心血管外科医生的难题,因此研制一种不需终生抗凝的机械瓣膜具有重要的现实意义。目的:观察明胶涂层涤纶片(Dacron片)携带组织型纤溶酶源激活因子(tPA)基因左心房局部定位转移对兔左房血纤溶活性的影响,为tPA基因瓣膜的研制奠定基础。方法:48只新西兰大耳白兔随机分为3组:转基因组左心耳植入携带tPAcDNA的明胶涂层的Dacron涤纶片;载体对照组左心耳植入携带载体DNA的明胶涂层的Dacron片,空白对照组左心耳植入不携带任何基因的明胶涂层的Dacron片。术后3,14d取心肌组织,RT-PCR检测左房局部心肌组织tPAmRNA转录水平,Western-Blot和免疫组化方法检测外源性tPA蛋白表达;术后3,14d取兔左房血和外周静脉血,底物发色法检测其tPA活性。结果与结论:术后3,14d,RT-PCR可检测到局部心肌tPAmRNA表达,Western-Blot可检测到tPA蛋白表达,免疫组化见阳性心肌细胞胞浆呈黄褐色,术后3,14d,转基因组左房血tPA活性明显高于各对照组(P<0.05)。3组术后外周血tPA活性差异无显著性意义。说明使用明胶蛋白涂层方法能够将tPA基因成功的转移到左心房,使之在局部持续表达、分泌有活性的tPA蛋白,从而使左房血纤溶活性增强。

人肿瘤坏死因子衍生物b cDNA的构建与表达

构建了人肿瘤坏死因子缺失１～７位和１０２～１０７位共１３个氨基酸编码序列的ｃＤＮＡ，即人肿瘤坏死因子衍生物ｂ（ｒｈＴＮＦαＤｂ），转化大肠杆菌ＢＬ２１，ＩＰＴＧ诱导后，目的蛋白的表达量占菌体总蛋白量的３０％～６０％。其中可溶性ｒｈＴＮＦαＤｂ蛋白约占超声上清总蛋白的４０％。经柱层析纯化后，目的蛋白纯度达９５％以上。以Ｌ９２９细胞株检测ｒｈＴＮＦαＤｂ的细胞毒活性，测得ｒｈＴＮＦαＤｂ的比活性为２×１０８ＩＵ／ｍｇ。较ｒｈＴＮＦα原型提高一个数量级。ｒｈＴＮＦαＤｂ的体内外抑瘤试验也取得了初步结果。

退行性变椎间盘组织转化生长因子β1基因的表达

背景:据报道,转化生长因子β1能促进椎间盘细胞的增殖与分化,并参与其损伤修复过程。但转化生长因子β1是否参与椎间盘退变的过程?目的:分析在人体退行性变椎间盘组织中转化生长因子β1的表达情况,并探讨其与人体椎间盘退行性变的关系。方法:收集正常椎间盘组织30例,退行性变人体椎间盘组织530例,采用苏木精-伊红染色、免疫印迹和RT-PCR方法进行研究,对退行性变的椎间盘组织进行病理学分型,分别检测转化生长因子β1在不同类型退变的椎间盘中表达的情况并与正常椎间盘组织进行对比分析。结果与结论:苏木精-伊红染色病理学诊断:将退行性变的椎间盘组织根据病理学改变程度分为4型。免疫印迹法和RT-PCR法均显示:在正常和退变椎间盘组织中,转化生长因子β1均有表达,但在病变组织中随病变加重转化生长因子β1表达量随之增加,退变组织与正常组织比较差异有非常显著性意义(P<0.01)。说明转化生长因子β1高表达与人体椎间盘退行性变呈正相关。

本刊组织构建栏目已出版“组织工程与生物力学”研究的相关文章

力生长因子对兔桡骨骨折愈合的作用廖保强，邓墨渊，傅亚，等．2010，14（2）：245-248（基金）国家自然科学基金资助项目（30870609），重庆市自然科学基金重点资助项目（CSTC2009BA4025）和重庆市教委项目（KJ091415）（关键词）力生长因子；骨折愈合；作用机制；

脑细胞活性因子的提取及其生物活性研究

以胎儿脑组织为原料，加胰酶不全水解，然后经高速离心、层析、超滤等技术提纯的脑细胞活性因子（ＢｒａｉｎＣｅｌｌＡｃｔｉｖｅＦａｃｔｏｒＢＡＦ），是一种低分子量的神经营养物质，其主要成份为氨基酸、神经介质及多种小分子的活性肽类。牛脑和猪脑经同样处理后分析其有效成份远不如胎儿脑含量丰富，提示胎儿脑的生物活性可能高于动物脑。脑神经细胞体外培养表明，当培养体系加入人胎ＢＡＦ时，神经元的生长发育及突起形成的速度均比同时期对照组明显加加快，且细胞存活时间延长，细胞内蛋白质的合成数量也显著高于对照组。这说明ＢＡＦ具有某些神经营养因子的生物学活性，是一种有效的含有多种神经营养因子活性成份的综合产品，可以作为神经营养因子的代用品应用于临床。

喷墨打印技术同步打印细胞和生物支架材料及在组织工程中的应用

背景:喷墨打印技术是将墨滴喷射到接受体形成图像或文字的非接触性打印技术。目的:总结并讨论喷墨打印技术的研究进展及其在组织工程中的运用。方法:由第一作者用计算机检索中国期刊全文数据库(CNKI:1995/2010)和PubMed数据库(1995/2010),检索词分别为"喷墨打印技术,细胞打印,生物材料,细胞因子"和"inkjetprinting,cellprinting,biomaterial,cytokine,organprinting"。共检索到352篇文章,按纳入和排除标准对文献进行筛选,共纳入35篇文章。从喷墨打印技术研究进展及其在组织工程中的运用2个方面进行总结,对喷墨打印技术在细胞打印、生物支架材料打印、细胞活性因子打印及细胞-生物支架材料同步打印的应用等方面进行介绍。结果和结论:喷墨打印技术作为一种新型组织工程技术,在组织与器官打印研究中有广泛的运用前景。该技术可以打印多种细胞,打印后的细胞能够存活和保持原有生物学活性,而且喷墨打印技术通过打印水凝胶支架材料,构建具有良好的三维结构的3D水凝胶支架。此外,运用喷墨打印技术可以打印细胞活性因子,并保持其生物学活性。通过同步打印细胞和生物支架材料,喷墨打印技术有望构建3D细胞-生物支架材料复合的仿生组织和器官。

骨髓间充质干细胞条件培养液对瘢痕成纤维细胞生物活性的影响

背景:间充质干细胞移植可通过多种调节机制促进皮肤创伤修复,抑制瘢痕形成,目前多数学者认为间充质干细胞分泌的生物活性因子起主要作用。目的:观察骨髓间充质干细胞条件培养液对增生性瘢痕成纤维细胞增殖能力及胶原合成的影响。方法:分离培养人骨髓间充质干细胞和增生性瘢痕成纤维细胞,制备骨髓间充质干细胞条件培养液。将12,24,48 h收集的条件培养液孵育体外培养的增生性瘢痕成纤维细胞24 h,并与空白对照组比较,采用CCK-8实验检测增生性瘢痕成纤维细胞的增殖活性,Real-time PCR检测增生性瘢痕成纤维细胞中Ⅰ型和Ⅲ型胶原的表达。结果与结论:与空白对照组相比较,在24 h和48 h收集的骨髓间充质干细胞条件培养液对增生性瘢痕成纤维细胞的增殖具有明显的抑制作用(P<0.01),对其胶原的合成也具有显著的抑制作用(P<0.01)。结果表明骨髓间充质干细胞条件培养液可通过分泌抗纤维化的生物活性因子抑制增生性瘢痕成纤维细胞的增殖和胶原产生,为细胞疗法策略减轻瘢痕提供了新的理论支持。

转碱性成纤维细胞生长因子基因组织工程骨修复兔骨缺损

背景:生物活性玻璃是一类具有良好生物活性及骨修复特性的生物医用材料,将其与血、脱钙骨基质或与骨形态发生蛋白等混合来促进成骨形成,增加强度,骨愈合更接近于天然骨结构。目的:观察生物活性玻璃结合转碱性成纤维细胞生长因子基因骨髓间充质干细胞构建组织工程骨修复兔骨缺损的效果。方法:以生物活性玻璃作为转碱性成纤维细胞生长因子基因骨髓间充质干细胞的可吸附载体,体外构建组织工程骨,将其植入兔桡骨中段 10 mm 骨缺损处,以自体骨移植组、生物活性玻璃/骨髓间充质干细胞组和空白组作为对照,术后 2,4,8,12 周进行影像学、病理组织切片、生物力学测试,观察各组骨缺损修复效果。结果与结论:以生物活性玻璃作为转碱性成纤维细胞生长因子基因骨髓间充质干细胞的可吸附载体,体外构建的组织工程骨植入兔桡骨骨缺损的成骨效应、骨愈合后的抗扭转强度明显优于其他各组(P < 0.01)。说明生物活性玻璃结合转碱性成纤维细胞生长因子基因骨髓间充质干细胞构建的组织工程骨可用于骨缺损修复,优于自体骨移植。

人肿瘤坏死因子α组合突变体生物学特性的研究

目的研究ｈＴＮＦα的结构与功能。方法比较了野生型 ｈＴＮＦα与其单突变体 Ｒ２Ｋ－、 Ｎ３０Ｓ－、 Ｒ３２Ｗ－和Ｌ１５７Ｆ－ｈＴＮＦα及两种组合突变体Ｒ３２Ｗ－Ｌ１５７Ｆ－ｈＴＮＦα和Ｒ２Ｋ－Ｎ３０Ｓ－Ｒ３２Ｗ－Ｌ１５７Ｆ－ｈＴＮＦα的细胞毒活性、受体结合能力，以及动物体内毒性。结果发现两种组合突变体基本保持了与野生型相当的对人肿瘤细胞的细胞毒活性，但对小鼠Ｌ９２９细胞的活性明显下降；两种组合突变体与ｈＴＲ７５的结合能力的下降程度要大于 ｈＴＲ５５ ；小鼠体内毒性测定实验表明，两种组合突变体的毒性显著降低，其中双突变体的ＬＤ５０为野生型的３００倍左右，而四突变体对小鼠的体内毒性比野生型下降了７００倍以上；四突变体对恒河猴的体内毒性也比野生型ｈＴＮＦα明显降低。结论获得具有潜在应用价值的ＴＮＦ－α四突变体。

结缔组织生长因子(CTGF)与肺纤维化的关系研究进展

肺纤维化（pulmonary fibrosis,PF）是由多种原因引起慢性肺疾病的共同结局,是呼吸衰竭的主要病理基础,其病理特点是肺部炎症导致肺泡持续性损伤及细胞外基质的反复破坏修复、重建和过度沉积。随着对肺纤维化发生机制研究的不断深入，已认识到各种细胞释放的细胞因子、生长因子、前炎症介质和趋化因子等生物活性分子在肺纤维化发生发展中的重要意义。在参与肺纤维化的细胞因子中，

基于力生长因子的力生物学骨重建模型

背景:力学信号传导是应力与生长关系中研究热点。力生长因子是一种应力敏感因子,力学刺激作用下在成骨细胞中表达,与应力作用对骨代谢的调控有类似的效应。目的:探讨骨重建过程中力学信号的传导,在细胞分子水平揭示应力与生长的关系。方法:建立力生长因子与力学激励关系控制方程、力生长因子对成骨细胞和破骨细胞调控作用控制方程、力生长因子对RANK-RANKL-OPG信号轴调控作用控制方程,进而建立以力生长因子作为介导的骨重建力生物学数学模型,并应用该模型进行了力学刺激下骨重建过程的模拟。结果与结论:(1)废用时,成骨细胞/破骨细胞比值降低,骨平衡为负,骨量减少,骨体积分数降低;(2)过载时,成骨细胞/破骨细胞比值升高,骨平衡为正,骨量增加,骨体积分数增加。模拟结果符合Frost力学调控系统理论;(3)结论:以力生长因子作为力生物学信号的传导的介导,提出力生物学骨重建数学模型,实现了骨重建过程中力生物学信号的转导。

结缔组织生长因子与肾纤维化的研究进展

作为TGF-β的下游效应因子,结缔组织生长因子因其具有多种生物学活性,尤其是在纤维化过程中的显著作用,引起人们越来越多的关注。本文就结缔组织生长因子的结构、生物学活性及其在肾纤维化过程中的作用进行综述。