骨组织工程中研究水凝胶微球的特征

背景:水凝胶微球由于其多孔性和可注射性等在递送细胞和生物活性因子/药物、构建组织修复支架等生物医学领域展现独特优势,具有广阔的应用前景。目的:综述基于水凝胶微球的骨组织工程最新研究进展,讨论基于水凝胶微球的骨组织工程研究面临的关键问题和挑战。方法:应用计算机检索PubMed和中国知网数据库收录的相关文献。英文检索词为“hydrogels,microparticles,microspheres,microcarriers,bone,bone defect,bone repair,bone healing,bone tissue engineering”,中文检索词为“水凝胶,微球,微粒,骨组织工程,骨缺损,骨修复,骨再生”。检索文献时限为2002-2022年,最终纳入127篇文献进行综述。结果与结论:①目前,不同的水凝胶微球材料已被开发用于骨组织工程策略并取得了较好的效果,如搭载细胞或生物活性因子/药物的水凝胶微球、作为生物支架的水凝胶微球、刺激响应性水凝胶微球、生物矿化水凝胶微球、与其他生物材料结合的水凝胶微球等。②基于水凝胶微球的骨组织工程修复策略主要通过促进干细胞的招募与成骨分化、调节损伤局部炎症微环境以及促进损伤部位血管生成等机制来调控骨修复。但目前的研究没有深入探索基于水凝胶微球的骨组织工程诱导内源性干细胞招募与分化,以及水凝胶微球的理化性质对炎症微环境的调控,且水凝胶微球的体内长期不良反应尚未探明,批量生产存在困难,因此,未来的研究需要在机制探索和技术路线上加强深入,从而为开发能够用于临床转化的水凝胶微球材料提供合理参考。

TLR4参与急性心肌梗死及其治疗的研究进展

急性心肌梗死(AMI)是一种由冠状动脉持续阻塞引起的严重疾病,对人民健康造成了巨大威胁。近年来,Toll样受体4(TLR4)作为一种重要的模式识别受体被广泛研究,研究人员发现TLR4在AMI中起着重要的作用。该文介绍了TLR4调控AMI发展和预后的最新进展,并总结了近年来利用临床药物、TLR4抑制剂、间充质干细胞和天然生物活性分子靶向TLR4的治疗方法,为解决AMI引起的心肌损伤和改善预后提供了有益的启示。

骨代谢标志物在恶性肿瘤骨转移中的研究进展

骨转移是恶性肿瘤常见并发症之一,患者常表现为骨痛、骨折等,不仅严重影响患者生活质量,还暗示不良预后。如何早期发现骨转移是诊治恶性肿瘤的一大难题,也迫切需要发现相关的标志物帮助早期诊断及治疗。骨代谢标志物是指可反映骨代谢及转换情况的骨代谢产物或相关激素,临床广泛用于诊断代谢性骨病、骨质疏松等疾病,可能与恶性肿瘤骨转移存在相关性。该文讨论了骨代谢标志物在恶性肿瘤中的研究进展。

磁性纳米材料与磁场效应加速骨损伤修复

背景:磁性纳米材料具有促进干细胞成骨分化和抑制破骨细胞形成等生物活性,并在磁场协同下有效促进损伤骨组织愈合,在骨损伤修复中具有广阔的应用前景。目的:综述磁性纳米材料与磁场促进骨修复的作用机制,及其在骨损伤修复领域的研究进展。方法:在PubMed和Web of Science数据库中进行相关文献检索,检索词为“magnetic nanomaterials,magnetic field,bone repair,bone tissue engineering,stem cell,osteoblast,osteoclast”。检索文献时限为2003-2023年,将其进行筛选和分析,最终纳入98篇文献进行分析。结果与结论:①磁性纳米材料具有促成骨细胞分化、抑制破骨细胞形成和调节免疫微环境等生物效应;此外,磁性纳米材料可调节组织工程支架的机械性能和表面形貌等理化性质,并赋予其磁性,有利于调控干细胞的黏附、增殖与成骨分化。②磁场具有调控细胞内多条信号通路发挥促成骨细胞分化、抑制破骨细胞形成和刺激血管生成等生物学效应,从而加速损伤的骨组织愈合。③磁性纳米材料与磁场的联合应用,通过激活机械转导、增加细胞内磁性纳米粒子含量、增强微磁场效应等加速骨损伤修复,为骨组织工程的研究提供了新的思路。④磁场在临床骨折、骨质疏松症和骨关节炎疾病的治疗中展现出确切疗效,促进骨组织生长、减轻骨质流失和缓解疼痛,改善患者的生活质量。⑤磁性纳米材料与磁场在骨损伤修复与再生中应用潜力大,但磁性纳米材料、磁场和细胞之间的相互作用机制尚未完全阐明,而且磁场调控细胞内分子事件的关键参数,包括磁场类型、强度、频率、作用时间和作用方式等,以及特定磁场对骨细胞的精确生物效应和潜在机制仍有待明确。⑥未来需要进一步关注其对损伤组织微环境中的破骨细胞、神经、血管和免疫细胞的影响,而关于磁性材料用于人体安全性问题,有待系统性研究其分布、代谢以及急性和慢性毒性等。

局部进展期中低位直肠癌新辅助放化疗疗效预测分子标志物的研究进展

新辅助放化疗作为局部进展期直肠癌推荐的术前标准治疗方案,在降低局部复发率、增加保肛率等方面具有明显优势。但因个体差异,不同病人对新辅助放化疗反应不同,部分病人不能从新辅助放化疗中获益甚至出现病情进展。目前用于预测局部进展期直肠癌新辅助放化疗疗效的分子标志物较多,但尚无分子标志物获得临床共识。随着生物组学技术发展,分子标志物的研究已从单个基因或蛋白向全基因组或蛋白组转变,为指导个体化新辅助放化疗提供更多依据。此文将探讨局部进展期中低位直肠癌新辅助分层治疗现状,综述新辅助疗效标志物。

聚二甲基硅氧烷衬底上金岛膜的制备及其荧光增强作用的研究

利用接种-生长法在疏水性高分子聚合物聚二甲基硅氧烷(Polydimethylsiloxane,PDMS)衬底上制备了金岛膜并研究了该金岛膜衬底对于Cyanine 5(Cy5)荧光染料的荧光增强效应。通过氨水调节氯金酸溶液p H值在PDMS衬底上接种Au3+离子,利用硼氢化钠还原Au3+离子在衬底上形成金纳米颗粒种子,之后通过羟胺对于氯金酸的还原作用使得金纳米颗粒生长为金岛并形成金岛膜。利用原子力显微镜、扫描电子显微镜及荧光显微镜等表征手段研究了所用溶液的浓度变化对于金岛膜形貌及其荧光增强效应的影响。采用5 m M氯金酸溶液作为接种母液,1000μM氯金酸/羟胺溶液作为生长母液时可以得到平均面积为92784 nm2的金岛膜,对于衬底的覆盖率达到最大值68.36%,此时能得到对于Cy5荧光染料的最大荧光增强效应。同时对比了相同制备条件下亲水性的玻璃衬底和疏水性的PDMS衬底上金岛膜形貌及其荧光增强效应的异同,发现PDMS衬底上获得的金岛膜具有更好的分散性及更强的荧光增强效果。

血小板衍生细胞外囊泡在疾病中的功能和机制研究进展

细胞外囊泡是细胞分泌的膜状亚细胞结构,富含蛋白质、核酸和脂质分子等,能介导细胞间信息传递,是近年来的研究热点。目前研究发现,血小板能通过分泌细胞外囊泡,与周围环境的细胞和组织作用,参与多种疾病的发展。阐明血小板衍生细胞外囊泡在疾病中的作用具有重要的临床意义。本文对血小板衍生细胞外囊泡在疾病中的功能和机制进行综述,以期为今后该领域的深入研究和临床应用提供帮助。

靶向肿瘤新生血管治疗的研究进展

恶性肿瘤的生长依赖血管供能,大部分实体恶性肿瘤表现出高水平的肿瘤血管新生。肿瘤血管新生已被证明与肿瘤的增殖、侵袭、转移和治疗耐受密切相关。靶向肿瘤新生血管的治疗策略主要包括血管正常化和破坏/梗阻肿瘤血管,通过抑制肿瘤血管生成、破坏肿瘤血管和阻断肿瘤血流供应取得了显著的抗肿瘤效果。本文就靶向肿瘤新生血管治疗策略的研究进展进行综述,以期为该领域的深入研究提供一定帮助。

心肌梗死后心脏修复中细胞外囊泡的应用及作用

背景:随着研究的进展,越来越多的证据表明间充质干细胞主要通过旁分泌机制来发挥治疗作用,细胞外囊泡是细胞的重要旁分泌成分,其在心血管领域引起了众多科研人员的关注。目的:综述细胞外囊泡治疗心肌梗死相关研究的进展,分析细胞外囊泡的临床应用前景。方法:应用计算机检索中国知网和Pub Med数据库收录的相关文献。中文检索词为“细胞外囊泡,心肌梗死,心脏修复”,英文检索词为“extracellular vesicles,mesenchymal stem cell,embryonic stem cell,induced pluripotent stem cell,cardiomyocyte,target,myocardial infarction,cardiac repair”。检索文献时限为2016-2021年,最终纳入70篇文献进行综述分析。结果与结论:(1)目前,已有不少研究成功地使用细胞外囊泡治疗心肌梗死并获得了可观的疗效,例如间充质干细胞来源细胞外囊泡和某些分化成熟的细胞来源细胞外囊泡都能通过抑制缺氧心肌细胞凋亡、促进梗死边缘区血管生成、抑制炎症发生发展或减少心肌纤维化的方式来帮助梗死心肌恢复正常生理结构和功能。(2)已经明确细胞外囊泡携带的一些内容物在心肌梗死治疗中的作用机制,其中有不少mi RNA在促进心肌修复的一些关键信号通路中发挥了重要作用,例如mi R-21,mi R-486-5p,mi R-144等。因此,更多的研究不再局限于使用天然来源的细胞外囊泡,而是进一步在细胞外囊泡中装载具有治疗效果的药物或对细胞外囊泡的膜成分进行修饰,从而提升它的心肌靶向能力及修复潜力。

外科转化医学研究进展

转化医学作为连接基础和临床的桥梁,促进了基础研究成果与临床诊疗手段之间的双向转化。30年间,转化医学飞速发展,而随着医学与多学科之间的交叉融合,转化医学也表现出新的发展趋势,尤其是在外科领域。医疗大数据为病人提供了更加精准化、个性化的治疗,医用人工智能也促进了诊疗技术的革新,还有各式医用机器人,推动手术微创化。把握转化医学的发展潮流,促进科研与临床的双向循环,是未来我国医学发展的重心。

新型电化学传感器在生物分子检测中的研究进展

随着“提高全民健康素养”的号召深入人心,自主健康监测的需求也逐渐扩大,代谢物分析在健康管理过程中占据不可替代的重要作用。与质谱法、色谱法和光谱法等传统分析技术相比,电化学传感器因其选择性强、灵敏度高和检测范围宽,在生物医学、环境科学、材料科学等领域均显示出巨大的应用潜力。目前,科研工作者已经开发出多种面向生物代谢物检测的电化学传感器,用于确定离体体液中疾病标志物的水平或进行在体实时动态监测。以生物分子检测为切入点,综述了便携式、植入式和可穿戴式新型电化学传感器在疾病相关代谢物分析中的应用进展,并对这些传感装置进行总结和比较,以期为生物传感器的创新及临床应用拓展提供参考。

新型丝胶组织工程生物材料的创新研发及其在创伤修复中的应用

再生医学与创伤修复需要合适的组织工程修复材料。蚕丝是我国特有的生物资源之一,蚕丝的主要组分丝胶,因其生物医学价值未知而常被作为缫丝行业的废料丢弃。近期的研究发现,丝胶具有优良的细胞亲和性和低免疫原性,在神经、心肌、软骨、骨骼肌、皮肤的修复及肿瘤治疗中效果良好,是性能优越的再生修复材料。该文简述了丝胶的组成结构和提取方法,以及丝胶生物材料在组织工程及创伤修复中的各种应用,并探讨了丝胶组织工程产品未来的研发重点和发展方向。

TRIM家族蛋白质在自噬调控中的作用

自噬是一种常见的细胞代谢过程,其特征是形成具有双层膜结构的自噬体将胞内物质或外来异物包裹,进而与溶酶体融合进行降解。自噬对于维持细胞的稳态至关重要,自噬功能异常与多种疾病的发生发展密切相关。例如肿瘤、神经退行性疾病、病毒感染和免疫疾病等,其可能成为这些疾病潜在的治疗靶点,因此研究自噬的调控是生命科学及医学领域的热点。三结构域蛋白质(tripartite motif-containing proteins,TRIMs)家族是一类具有E3泛素连接酶活性的蛋白质,通常包含3个保守的结构域,即RING锌指结构域、B-box结构域和卷曲螺旋结构域。近年的研究发现,多个TRIM家族成员参与自噬的调控,其作用机制包括调控自噬相关的信号通路、调节自噬核心分子、作为自噬底物识别受体等。TRIM家族通过调控自噬发挥多种生物学效应,例如调节免疫、病毒防御和影响肿瘤发生发展等。本文将对TRIM家族在调控自噬过程中发挥的作用、分子机制以及通过自噬影响的生物学作用进行综述。

肿瘤微环境中微生物的研究进展

大量研究已证明肠道微生物对肿瘤生物学有着多种影响,已成为肿瘤发生和对癌症治疗反应的生物标志物和调节剂。然而,目前对疾病相关微生物的了解很大程度上仅限于肠道微生物。近年来,肿瘤组织中微生物的研究正处于快速发展阶段,新的证据表明,肿瘤内微生物群是肿瘤微环境的重要组成部分。肿瘤微环境中微生物群可能直接调节癌症的发生,进展和对化学或免疫疗法的反应。这些发现不仅为肿瘤生物学提供了新的机制见解,而且未来还可能成为肿瘤预防和治疗的新方向。本综述的目的主要是讨论肿瘤微环境中微生物在肿瘤发生发展、诊断和治疗中的作用。

结直肠微创外科术式、设备与理念的研究进展

近十年来,我国结直肠外科秉承微创理念,积极开展经自然腔道取标本手术(NOSES)、经肛全直肠系膜切除术(taTME)等新兴术式。同时,立足于手术,引进研发更加精准微创的设备,如3D、4K腹腔镜,单孔手术机器人。此外,为改善患者预后,又积极探索加速康复外科(ERAS)、全程新辅助治疗(TNT)等新理念。新的理念孕育新的术式,新的术式又催生出新的设备,在三者的碰撞交流中,我国结直肠微创外科正不断突破极限。本文将从近十年涌现出的新术式、新设备和新理念三个方面综述结直肠微创外科治疗的进展。

围手术期炎症对胃肠肿瘤预后影响的研究进展

胃肠肿瘤术后常发生复发和远处转移,严重影响患者预后,是外科呕待解决的重要问题目前研究已揭示炎症与肿瘤发生发展的密切联系。炎症伴随着整个围手术期,包括术前肿瘤微环境相关炎症、创伤相关炎症及术后感染相关炎症,这些炎症可表现为促瘤和抑瘤的双重作用。促瘤炎症成为主导时,则可刺激肿瘤原位复发,降低总体生存率。因此有必要对围手术期相关炎症的倾向进行评估。本文综述了国内外基础及临床研究的相关最新进展,简要阐述了炎症作用机制及相应评价指标。

TIM-3在肿瘤免疫治疗中的研究进展

免疫检查点是癌症被动免疫治疗的主要目标,T淋巴细胞免疫球蛋白黏蛋白3(TIM-3)是能够驱动癌症中T细胞衰竭的免疫抑制检查点。许多研究都表明在多种免疫细胞和肿瘤细胞中TIM-3的表达上调,负调控免疫功能并在肿瘤中即参与促进肿瘤的免疫逃逸、侵袭和转移。目前也有许多抗TIM-3药物投入了临床实验,其与化疗药物等的多联用药正在成为新的肿瘤诊疗趋势。TIM-3在很多疾病中也发挥着作用,如癌症、感染、免疫性疾病等,但其潜在的发病机制尚不清楚。在此,我们总结TIM-3在肿瘤中的作用机制进行综述,旨在进一步探讨TIM-3作为肿瘤免疫治疗靶点的潜力。

新型肝癌标志物的临床应用研究进展

1概述根据GLOBOCAN 2020的报道,2020年全球有905677例肝癌新发和830180例死亡患者[1]。原发性肝癌在我国年新发46.6万例,死亡42.2万例,在恶性肿瘤发病率中排名第4,肿瘤致死病因排名第2[2]。常见的肝癌有肝细胞癌(hepatocellular carcinoma,HCC)和肝内胆管癌(intrahepatic cholangiocarcinoma,ICC),分别占75%~85%和10%~15%[1]。肝癌的筛查和临床诊断首先依靠影像学检查及AFP等肿瘤标志物,必要时可以采取肝穿刺活检明确诊断,见图1[2]。

肠道菌群在结直肠肿瘤外科中的研究进展

肠道菌群与结直肠癌发生发展密切相关,涉及多种机制,如慢性炎症、免疫调节、膳食成分代谢及基因毒素产生导致的DNA损伤等。近年来研究发现结直肠肿瘤外科操作如术前肠道准备、消化道重建等会扰乱正常肠道菌群构成,而肠道菌群失调又可引发结直肠癌术后并发症,影响结直肠癌治疗效果。因此,深入了解肠道微生物群与结直肠外科之间的相互作用及潜在机制可为结直肠癌外科治疗提供新策略和理论依据。

直肠癌新辅助治疗后等待观察策略的研究现状及进展

术前新辅助放化疗(nCRT)联合全直肠系膜切除术是目前局部进展期中低位直肠癌(LARC)的标准治疗模式。nCRT具有良好的降低肿瘤分期作用,且有15%~20%的LARC患者在nCRT后可以获得临床完全缓解(cCR)。鉴于手术潜在的术后并发症以及术后生存质量下降等考量,针对新辅助治疗后获得cCR的患者,有学者提出了等待观察策略(W&W):即不接受手术,定期复查,从而保留器官功能,在不影响患者生存率的前提下提高生存质量。然而,W&W实施过程中出现出了以下问题:(1)应用何种新辅助治疗方案能尽可能地提高cCR率?(2)新辅助治疗后多久作为监测cCR的最佳时间?(3)cCR的正确评估及其与病理完全缓解(pCR)的关系?(4)接受W&W患者长期预后是否能达到同等手术根治效果?(5)W&W患者长期随访困难及可能的复发转移该如何处理?基于此,笔者通过对W&W开展以来的研究状况、cCR面临的争议点及研究方向等方面进行文献综述,为cCR患者的诊治提供一定的参考。