心肌組織工程技術(shù)的問世良好地解決了心肌梗死后組織細(xì)胞移植過程中出現(xiàn)的一系列問題，同時(shí)也建立為選擇更好材料及更好移植手段的技術(shù)平臺(tái)。但無(wú)論是動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究還是最近的臨床試驗(yàn)都表明，目前細(xì)胞移植手段仍存在不少缺陷，主要在于優(yōu)良種子細(xì)胞的缺乏以及移植后細(xì)胞的低生存率和低分化率。在這種背景下，作為心肌組織工程支架材料的細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）越來(lái)越受到人們的關(guān)注和重視，成為近些年來(lái)醫(yī)學(xué)研究的前沿和熱點(diǎn)。而ECM也不再僅僅被理解為一種支架材料或是一種組織，而是能為細(xì)胞提供必要信號(hào)、影響細(xì)胞內(nèi)增殖、分化和代謝重要途徑的關(guān)鍵角色。ECM相關(guān)模型大致可分為以下幾類：天然生物支架材料、人工合成高分子支架材料以及物理和生物學(xué)特性更加平衡的復(fù)合支架材料。我們對(duì)近幾年心肌組織工程領(lǐng)域ECM方面的研究進(jìn)展及ECM的材料進(jìn)行綜述。
目的通過調(diào)節(jié)殼聚糖（chitosan，CS）與蠶絲蛋白（silk fibroin，SF）的質(zhì)量比制備不同質(zhì)量比支架材料，并檢測(cè)比較其性能。 方法通過冷凍干燥法按照SF∶CS質(zhì)量比分別為6∶4（A組）、6∶8（B組）、6∶16（C組）制備CS-SF支架。觀察各組支架材料的結(jié)構(gòu)、孔隙率、熱水溶失率、彈性模量和吸水膨脹率，掃描電鏡觀察孔徑大小及形態(tài)。采用密度梯度離心法分離4周齡SD雄性大鼠BMSCs，取第3代BMSCs接種至各組支架，MTS法檢測(cè)細(xì)胞在支架上的增殖情況。 結(jié)果傅里葉紅外光譜儀檢測(cè)示，隨著CS含量增高，代表無(wú)規(guī)卷曲/α螺旋結(jié)構(gòu)的吸收峰1 654 cm-1和1 540 cm-1不斷減小，而對(duì)應(yīng)于1 628 cm-1和1 516 cm-1相當(dāng)于β-折疊結(jié)構(gòu)的吸收峰不斷增大。A、B、C組孔隙率分別為87.36% ± 2.15%、77.82% ± 1.37%、72.22% ± 1.37%，A組顯著高于B、C組（P lt; 0.05），B組顯著高于C組（P lt; 0.05）。A、B組熱水溶失率均為0，C組為3.12% ± 1.26%。各組支架均具有良好的黏彈性，A、B、C組彈性模量在人正常膝關(guān)節(jié)軟骨的彈性模量范圍（4～15 kPa）內(nèi)，組間比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（F=5.523，P=0.054）。A、B、C組吸水膨脹率分別為1 528.52% ± 194.63%、1 078.22% ± 100.52%、1 320.05% ± 179.97%，A組顯著高于B組（P=0.05），A、C組間及B、C組間差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P gt; 0.05）。掃描電鏡觀察示，A組支架孔徑大小較均一（50～250 μm），孔隙相通性好；B、C組結(jié)構(gòu)紊亂，孔徑大小不一，孔隙相通性差。MTS檢測(cè)示，1、3、5、7 d時(shí)A組活細(xì)胞數(shù)明顯高于B、C組（P lt; 0.05）；3、5、7 d時(shí)，B、C組間差異亦有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P lt; 0.05）。 結(jié)論按SF∶CS質(zhì)量比為6∶4制備的CS-SF支架適合軟骨組織工程的要求。
目的 體外研究藻酸鍶凝膠作為骨組織工程支架材料的應(yīng)用潛力，為可注射骨組織工程支架材料的制備提供依據(jù)。 方法 制備2.0wt%藻酸鈉溶液，分別與0.2 mol/L SrCl2及CaCl2膠凝液離子交聯(lián)形成藻酸鍶和藻酸鈣凝膠，掃描電鏡觀察微觀結(jié)構(gòu)并測(cè)其壓縮模量、溶脹率及降解率。采用全骨髓培養(yǎng)法分離培養(yǎng)兔BMSCs并鑒定，將第5代BMSCs分別接種于藻酸鍶凝膠（實(shí)驗(yàn)組）和藻酸鈣凝膠（對(duì)照組），觀察其生長(zhǎng)、黏附及增殖情況；兩組凝膠來(lái)源的細(xì)胞成骨誘導(dǎo)后采用細(xì)胞化學(xué)法檢測(cè)ALP活性，熒光定量RT-PCR檢測(cè)成骨相關(guān)基因Osterix（OSX）、Ⅰ型膠原、Runx2 mRNA表達(dá)，茜素紅染色、Von Kossa染色檢測(cè)鈣鹽沉積情況，并設(shè)同法制備的藻酸鈣凝膠來(lái)源的BMSCs作為空白對(duì)照組。 結(jié)果 藻酸鍶與藻酸鈣凝膠微觀結(jié)構(gòu)相似，均有均勻的孔隙結(jié)構(gòu)；藻酸鍶及藻酸鈣凝膠壓縮模量分別為（186.53 ± 8.37）、（152.14 ± 7.45）kPa，比較差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=6.853，P=0.002）；溶脹率分別為14.32% ± 1.53%和15.25% ± 1.64%，比較差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（t=0.737，P=0.502）；兩種凝膠的體外降解性均較好，第20、25、30天藻酸鍶凝膠的降解率明顯低于藻酸鈣凝膠（P lt; 0.05）。BMSCs于兩組凝膠中1～4 d時(shí)呈懸浮生長(zhǎng)，之后逐漸黏附生長(zhǎng)并形成大量細(xì)胞集落。三維培養(yǎng)第21天，實(shí)驗(yàn)組細(xì)胞的DNA含量為（4.38 ± 0.24）g，顯著高于對(duì)照組的（3.25 ± 0.21）g（t=8.108，P=0.001）。成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)第12天，實(shí)驗(yàn)組ALP活性為（15.28 ± 1.26）U/L，顯著高于對(duì)照組的（12.07 ± 1.12）U/L（P lt; 0.05）。實(shí)驗(yàn)組OSX、Ⅰ型膠原、 Runx2 mRNA相對(duì)表達(dá)量均高于對(duì)照組，差異有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義（P lt; 0.05）。成骨誘導(dǎo)培養(yǎng)第21天，兩組茜素紅染色及Von Kossa染色均可見鈣鹽沉積，實(shí)驗(yàn)組的鈣結(jié)節(jié)數(shù)量及磷酸鹽沉積面積均顯著高于對(duì)照組（P lt; 0.05）。 結(jié)論 藻酸鍶凝膠具有優(yōu)良的理化特性，對(duì)BMSCs增殖及成骨分化有顯著促進(jìn)作用，可作為可注射骨組織工程支架材料。
目的 對(duì)使用組織工程技術(shù)構(gòu)建半月板的研究進(jìn)展及其應(yīng)用情況進(jìn)行綜述。方法 廣泛查閱近年來(lái)通過組織工程構(gòu)建半月板的相關(guān)文獻(xiàn)，分別從種子細(xì)胞、支架材料及生物反應(yīng)器3個(gè)方面進(jìn)行分析總結(jié)。結(jié)果 組織工程半月板越來(lái)越受到人們的重視，近年來(lái)對(duì)種子細(xì)胞、支架材料及生物反應(yīng)器的研究均取得了可喜進(jìn)展，但研究成果真正應(yīng)用于臨床尚需努力。結(jié)論 尋求更加有效的構(gòu)建方法仍然是組織工程半月板的研究熱點(diǎn)，隨著對(duì)種子細(xì)胞、支架材料及生物反應(yīng)器認(rèn)識(shí)的不斷深入，必將會(huì)構(gòu)建出更接近于人體的組織工程半月板。
目的 綜述Tenomodulin在肌腱組織工程中的研究現(xiàn)狀，展望其研究和應(yīng)用發(fā)展方向。 方法查閱近年關(guān)于Tenomodulin在肌腱組織工程中的相關(guān)研究文獻(xiàn)，并進(jìn)行分析總結(jié)。 結(jié)果Tenomodulin是一種Ⅱ型跨膜蛋白，具有調(diào)節(jié)肌腱組織發(fā)育作用，其C端具有抑制血管發(fā)生的活性作用。生物信息學(xué)特征分析Tenomodulin cDNA全長(zhǎng)1 360 bp，定位于染色體Xq22.1上。多種細(xì)胞因子對(duì)Tenomodulin的表達(dá)具有調(diào)控作用，其中與堿性螺旋-環(huán)-螺旋轉(zhuǎn)錄因子Scleraxis關(guān)系最為密切；支架材料的性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等對(duì)種子細(xì)胞Tenomodulin的表達(dá)也具有調(diào)控作用；應(yīng)力負(fù)載和傳代培養(yǎng)對(duì)Tenomodulin的表達(dá)具有一定影響。 結(jié)論Tenomodulin作為肌腱相對(duì)特異性標(biāo)記分子，開發(fā)和利用其C端血管發(fā)生抑制作用，將在肌腱組織工程中具有重要應(yīng)用潛力和前景。
目的對(duì)細(xì)胞-支架復(fù)合物構(gòu)建組織工程肌腱的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。 方法查閱近年來(lái)肌腱組織工程中細(xì)胞-支架復(fù)合物的相關(guān)文獻(xiàn)，并進(jìn)行綜述，從支架材料、種子細(xì)胞、培養(yǎng)方法和應(yīng)用方面闡述細(xì)胞-支架復(fù)合物的研究概況。 結(jié)果肌腱組織工程主要通過對(duì)支架材料進(jìn)行修飾，并復(fù)合合適的種子細(xì)胞構(gòu)建細(xì)胞-支架復(fù)合物。對(duì)于復(fù)合材料中細(xì)胞的培養(yǎng)有多種方法，尤其是力學(xué)刺激的應(yīng)用，能有效促進(jìn)細(xì)胞功能發(fā)揮。多種肌腱缺損動(dòng)物模型研究表明，采用細(xì)胞-支架復(fù)合物有良好的修復(fù)效果。 結(jié)論細(xì)胞-支架復(fù)合物構(gòu)建組織工程肌腱是目前的研究熱點(diǎn)，雖還未達(dá)到臨床使用要求，但已顯示了廣闊的應(yīng)用前景。
目的對(duì)近年半月板組織工程研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。 方法廣泛查閱近年國(guó)內(nèi)外半月板組織工程的相關(guān)文獻(xiàn)，總結(jié)現(xiàn)狀及進(jìn)展。 結(jié)果半月板組織工程研究主要集中在種子細(xì)胞選擇及其軟骨分化潛能研究，支架材料選擇及其機(jī)械力學(xué)性能研究，細(xì)胞培養(yǎng)過程中細(xì)胞因子作用機(jī)制研究等。 結(jié)論半月板組織工程研究已取得許多成果，尋找更符合生理過程、易于培養(yǎng)和定向軟骨分化能力強(qiáng)的種子細(xì)胞；探索促進(jìn)種子細(xì)胞向軟骨，尤其是向纖維軟骨分化的細(xì)胞因子，并揭示分化過程中的作用機(jī)制；尋找可塑性強(qiáng)、無(wú)抗原性、可降解、力學(xué)性能接近正常半月板的支架材料是下一步研究重點(diǎn)。
目的綜述改進(jìn)靜電紡絲（簡(jiǎn)稱電紡）技術(shù)促進(jìn)支架內(nèi)細(xì)胞滲透生長(zhǎng)的研究進(jìn)展。方法 查閱近年有關(guān)改進(jìn)電紡技術(shù)促進(jìn)支架內(nèi)細(xì)胞滲透生長(zhǎng)的相關(guān)文獻(xiàn)，對(duì)相關(guān)技術(shù)方法和促進(jìn)支架內(nèi)細(xì)胞滲透生長(zhǎng)的效果進(jìn)行回顧及綜合分析。結(jié)果 改進(jìn)方法包括電紡參數(shù)調(diào)節(jié)、電紡支架加工修飾、細(xì)胞-支架復(fù)合物動(dòng)態(tài)培養(yǎng)和其他方法等，但效果有限，仍需進(jìn)一步優(yōu)化。結(jié)論 細(xì)胞在支架中的滲透生長(zhǎng)在組織工程研究中意義重大，電紡技術(shù)應(yīng)用瓶頸在于其致密排列的纖維和過小的腔隙孔徑，限制了支架內(nèi)細(xì)胞的滲透生長(zhǎng)，多種改進(jìn)技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用將是解決這一難題的方法。
目的 對(duì)椎間盤再生的種子細(xì)胞、支架材料、生長(zhǎng)因子及應(yīng)用前景進(jìn)行綜述。 方法 廣泛查閱近年有關(guān)以生物學(xué)修復(fù)重建為基礎(chǔ)的椎間盤再生策略，包括細(xì)胞治療和組織工程的相關(guān)文獻(xiàn)，并對(duì)新進(jìn)展進(jìn)行綜述。 結(jié)果 以MSCs為基礎(chǔ)的種子細(xì)胞和多重仿生支架材料的設(shè)計(jì)是研究熱點(diǎn)，如何有效結(jié)合種子細(xì)胞、支架材料和生長(zhǎng)因子的相互作用及其調(diào)控尚需進(jìn)一步研究。 結(jié)論 椎間盤的生物學(xué)再生手段具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。
目的綜述細(xì)胞外基質(zhì)（extracellular matrix，ECM）材料在組織工程中的研究現(xiàn)狀及臨床應(yīng)用進(jìn)展。 方法查閱近年來(lái)國(guó)內(nèi)外ECM材料制備方法、生物相容性、生物力學(xué)特性、可降解性能和臨床應(yīng)用等方面的相關(guān)文獻(xiàn)，并進(jìn)行分析總結(jié)。 結(jié)果ECM制備方法的改進(jìn)和免疫特性認(rèn)識(shí)的深入，為其用于組織的修復(fù)重建奠定了一定基礎(chǔ)。一系列動(dòng)物實(shí)驗(yàn)研究表明了小腸黏膜下層、膀胱ECM、脫細(xì)胞真皮等ECM材料應(yīng)用于尿道、膀胱、動(dòng)脈、皮膚等組織器官修復(fù)重建的可行性和有效性，顯示其具有廣闊的臨床應(yīng)用前景。 結(jié)論ECM材料是一種良好的生物衍生支架材料，有望成為組織修復(fù)重建中替代材料的重要來(lái)源。