导读:本文包含了在体组织工程论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:白癜风,自体组织工程表皮,移植疗效
在体组织工程论文文献综述
罗卫,陈杰,徐劲,徐印祥[1](2019)在《自体组织工程表皮培养移植治疗白癜风的观察研究》一文中研究指出目的观察自体组织工程表皮培养移植治疗白癜风的临床疗效。方法从白癜风患者腹股沟区手术取皮获取自体皮肤细胞,应用组织工程的方法培养含黑素细胞的自体组织工程表皮,打磨白斑区表皮至出现"针尖"样出血点,覆盖培养的组织工程表皮,随访观察1~6个月的疗效。结果共有109块白癜风皮损进行了含黑素细胞的组织工程表皮移植,移植治疗后总有效率为85.32%,无明显的并发症等不良反应。结论应用含黑素细胞的自体组织工程表皮移植治疗白癜风,较传统的移植方法相比具有移植后临床复色效果好,移植面积明显增大,且无明显并发症,值得临床推广和应用。(本文来源于《西南国防医药》期刊2019年08期)
吴杨霄[2](2015)在《调控干细胞能量代谢在体构建小口径组织工程血管》一文中研究指出在过去叁十年中,心脑血管疾病始终是我国城乡居民的首位死因。尽管近些年来由于药物的使用以及介入技术的发展,部分心脑血管事件的死亡率得到了控制。但是,最终越来越多的病人仍然需要进行血管置换手术或心脏搭桥手术,这些手术都需要血管替代物。此外,血管替代物在肿瘤、外伤、炎症引起的血管病变、动脉瘤、动脉夹层以及血液透析等方面也有着巨大的临床需求。临床上,血管替代物主要来源于自体血管或人工血管。使用自体血管移植存在以下问题:1.自体血管数量有限,疾病状态下的自体血管质量不高;2.在取供体血管时会造成局部创伤,增加了手术时间以及病人的负担。而现阶段应用于临床的人工血管主要为涤纶或不可降解的高聚合物,这类人工血管不仅需要长期的抗凝药物支持,而且作为异物不能被机体吸收,弹性较差。它们仅可应用于大口径血管的替换。而针对小口径(直径<6mm)的血管替换,还没有可应用于临床的血管移植物产品。因此,研发新型的小口径人工血管迫在眉睫。现有实验研究表明,小于6mm的人工血管长期通畅率很低。影响小口径人工血管通畅率的主要因素为1.急性血栓;2.内膜增生导致的管腔狭窄。血管移植物移植后直接接触血液,作为异物很容易与血液相互作用形成血栓。因此,避免急性血栓形成是维持血管移植物早期通畅的关键。而内膜增生是由各种原因引起的血管移植物内的平滑肌异常增殖以及细胞外基质的沉积而导致的血管内膜层增厚。内膜增生是致使血管晚期堵塞的重要原因。在正常血管的表面覆盖有内皮层,其对防止血栓形成和维持血管的稳态有着重要作用。对于人工血管来说,在其血管内腔内皮化越早,血小板聚集、血栓形成的风险就会越小。人工血管的内皮化同样会对后期内膜异常增生起到抑制作用。因此促进内皮化是人工血管维持通畅的关键。目前的研究发现,人工血管的内皮化主要涉及以下机制,吻合口附近内皮细胞越过吻合口向组织工程血管爬行,以及循环内皮祖细胞迁移归巢至血管表面形成内皮层。由于吻合口两端的内皮细胞爬行的距离很有限,因此血管移植物中段的内皮化主要由内皮祖细胞的迁移、归巢、分化完成。在正常人体内,内皮祖细胞主要参与血管内衰老细胞的更换,归巢并修复损伤部位,维持血管稳态。内皮祖细胞不仅能直接分化成为内皮细胞,还可以分泌生长因子促进附近内皮细胞生长以及血管再生。内皮祖细胞的归巢对于血管移植物的内皮化具有重要的意义。因此,如何让内皮祖细胞更快的归巢到组织工程血管表面,更快更好的发挥其功能是本研究的重点。近些年来,关于干细胞能量代谢的研究与日俱增。研究发现,增加干细胞的有氧代谢水平可以有效的促进干细胞功能的发挥。因此我们猜测,是否增强内皮祖细胞的代谢状态会改善其功能,并进一步促进组织工程血管的内皮化。一磷酸腺苷激活的蛋白激酶(adenosinemonophosphateactivatedproteinkinase,ampk)是能够感知细胞内能量代谢状况的蛋白激酶。当其感受到细胞处于能量需求状态时会激活,从而激发其下游的信号通路,促进分解代谢,抑制合成代谢,增加细胞内atp的产生。5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸(5-aminoimidazole-4-carboxamide1-β-d-ribofuranoside,aicar)是一种常用的的ampk的激动剂,并已经是一种被批准应用于临床的药物。在此,我们使用aicar来改善干细胞的代谢状态,来评价其对内皮祖细胞功能的影响,并构建搭载aicar纳米微球的组织工程血管,建立大鼠颈动脉移植模型,观察其对内皮化以及通畅率的影响。此外,糖尿病在全球有着极高的发病率,而糖尿病血管病变是糖尿病并发症中普遍存在并且严重的并发症之一。其血管移植术后,病理状态下参与血管移植物内皮化的细胞的功能会减弱,血管移植物更容易发生病变以及堵塞。因此,应用于糖尿病病人的血管移植物需要更好的生物相容性并拥有抵抗体内病理条件的功能。而针对参与血管移植物再生的干细胞功能,在病理情况下会发生怎样改变的研究也较少。我们的组织工程血管在糖尿病模型中效果如何,尚不清楚。因此,通过在高糖情况下使用aicar刺激内皮祖细胞,改变其代谢功能,并观察对内皮祖细胞功能的影响,以及对内皮祖细胞促组织再生功能的影响。再将aicar修饰的组织工程血管应用于糖尿病模型,进一步验证我们的假说。我们认为基于促进干细胞代谢的组织工程血管的研究可以为未来血管移植物的构建提供新的思路。我们对如下几个方面进行研究1aicar对组织工程血管种子细胞的功能影响首先,我们通过罗丹明123,线粒体染色以及细胞内atp的检测发现aicar可以明显促进内皮祖细胞代谢状态。通过平板流动腔实验模拟体内血流状态发现代谢功能增强的内皮祖细胞可以更多的归巢到血管表面。而通过transwell和elisa吸附试验(enzymelinkedimmunosorbentassay,elisa)实验验证,代谢功能增强的内皮祖细胞的迁移功能以及旁分泌功能同样被增强了。我们认为,通过aicar刺激,内皮祖细胞的代谢状态被增强,并进一步促进了内皮祖细胞功能。而增强功能的内皮祖细胞对工程血管的内皮化及血管稳态具有重要作用。此外,我们还对参与组织工程血管再生的其它细胞进行了研究。结果显示aicar可以同抑制血小板五羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-ht)和血栓素a2(thromboxanea2,txa2)的分泌,维持血小板的适度聚集,促进吻合口附近的内皮细胞的爬行,并通过g1期聚集抑制病理性平滑肌增殖,分泌功能,促进平滑肌能量代谢、自噬、分化以及正常的生理功能。2aicar修饰的组织工程血管的构建为了验证是否aicar可以通过增强内皮祖细胞的代谢和功能以及其它影响参与血管再生的细胞功能,进而促进组织工程血管的内皮化和通畅率,我们构建了aicar修饰的组织工程血管。通过对sd(sprague-dawley)大鼠颈动脉进行脱细胞处理后,去除其细胞成分,保留支架部分。这样的血管支架拥有优秀的生物相容性,以及力学强度。通过离子交换法制备包裹aicar的纳米微球颗粒,使aicar具有缓释功能。再将纳米颗粒与胶原混合后与上述血管支架交联,构成aicar修饰的组织工程血管。通过缓释实验,力学测试和毒性检测,验证组织工程血管适合应用于移植模型。接下来,通过显微外科的技术手段,将制备好的组织工程血管移植到sd大鼠的颈动脉中段。通过在不同时间点的取材切片观察,发现aicar修饰的组织工程血管通畅率远远高于对照组,内皮化和再生速度明显加快。我们认为aicar可以通过促干细胞的代谢和功能,加快工程血管的内皮化,增加血管的通畅率。3aicar在高糖状态下改善内皮祖细胞能量代谢及功能。进一步我们在高糖情况下对内皮祖细胞进行培养并做功能检测。通过罗丹明123,线粒体染色,细胞内叁磷酸腺苷(adenosinetriphosphate,atp)以及更为精确的细胞耗氧量检测,我们发现aicar可以明显改善高糖状态下较差的内皮祖细胞代谢状态,逆转高糖对内皮祖细胞代谢功能的损伤。aicar还可以改善组细胞增加高清情况下内皮祖细胞的葡萄糖吸收,增加能量摄取,并减少局部的糖浓度。在自噬检测中我们也发现aicar可以促进内皮祖细胞的自噬产生。这对于高糖情况下,维持高糖损伤后的内皮祖细胞稳态具有重要的意义。而通过elisa,transwell实验也验证了,受损的内皮祖细胞的旁分泌,迁移功能在aicar处理后得到了恢复和增强。上述结果说明,aicar可以逆转高糖对于内皮祖细胞的代谢和功能损害,而恢复的内皮祖细胞功能会对糖尿病组织工程血管的内皮化起到促进作用。4aicar修饰的组织工程血管在糖尿病模型中的应用内皮祖细胞在糖尿病大血管病变以及微血管病的形成、修复中都有重要的作用。为了进一步验证增强代谢对内皮祖细胞修复功能的作用,我们在糖尿病小鼠缺血性下肢溃疡模型中进行了在体实验。我们发现AICAR预处理后的内皮祖细胞或糖尿病内皮祖细胞均比未处理的内皮祖细胞在糖尿病溃疡组织中有着更好的细胞存活率,微血管生成和组织修复率。而AICAR预处理的AMPKa2-/-小鼠的内皮祖细胞相比于C57BL/6J小鼠内皮祖细胞,则有着更低的细胞存活率,微血管生成和组织修复率。因此我们认为AICAR可以通过AMPK通路,改善内皮祖细胞在糖尿病病患体内的存活率以及血管再生功能。进一步,我们构建了糖尿病大鼠颈动脉移植模型。通过3个月的观察,AICAR修饰的组织工程血管仍然具有较高的通畅率。而研究证明一些应用于非糖尿病模型中具有高通畅率的组织工程血管,在糖尿病模型移植术后的通畅率却不尽如人意。此外,我们还发现相比与非糖尿病模型,糖尿病模型中组织工程血管的细胞化的速度明显减慢。综上所述,本论文通过多个动物模型的构建以及体外实验证明,通过模式分子AICAR的刺激增强或改善的内皮祖细胞代谢状态,会促进内皮祖细胞的归巢、迁移、旁分泌等功能,逆转高糖对内皮祖细胞功能的损害,进而加速组织工程血管的早期内皮化,增加小口径组织工程血管的远期通畅率。(本文来源于《第叁军医大学》期刊2015-05-01)
王师平[3](2014)在《一种新型在体组织工程室的建立及其微环境分析和应用研究》一文中研究指出组织工程是过去十多年组织修复领域受到广泛关注,并投入大量人力物力开展研究的课题,已经取得了长足的进步,并已在实验室成功培养出了骨、软骨、肌腱、皮肤等多种组织或器官。但是,随着研究的深入,多数研究者发现,培养皿中培养出的组织和器官无论从外观、质地、结构和生物力学性质均无法达到临床应用要求,与正常组织仍然有很大的差别,而现在常用的裸鼠皮下培养过渡的方法虽然可以获得更好的生物力学效果,但裸鼠细胞的混入和血管侵犯,会导致组织工程产品的继发性损伤或变形,这成为组织工程组织向临床过渡的瓶颈问题。通过文献复习我们发现,组织工程室可为组织工程产品的体内过渡提供理想的场所,而试验动物皮下腔隙内的渗液可支持细胞的生长和存活。同时我们在预实验中已初步证明我们自行设计的在体组织工程室可构造出有软骨结构的组织工程软骨。因此,在实验动物体内构造一个相对封闭的独立的,并且能够模拟裸鼠皮下的空间环境有望能为组织工程产品进一步成熟提供一个新思路。本课题拟用一种新型的在体组织工程室来解决此问题,通过完善此模型的稳定性并研究组织工程室内的微环境,摸索此模型的具体使用条件,为组织工程产品的最终临床应用提供理想的过渡环境。本课题的模型是采用我们自行设计的多孔硅胶球组织工程室。根据实验需要,我们用医用硅胶设计不同外径、孔径、打孔率等不同规格的组织工程室模型,按外径的不同分别将其埋置于大鼠和兔皮下。随着时间的推移,组织渗液会渐渐充满硅胶球,通过对硅胶球内渗液产生速度的分析,我们发现不同规格的组织工程室产生渗液的速度有所不同,孔径大,打孔率高的组织工程室内渗液产生较快,但是无论何种规格的组织工程室,其内部最终均会被渗液所充满。为了验证组织工程室内的微环境是否满足种子细胞的成活和增殖,我们用组织工程室内渗液对不同来源的细胞进行体内/外培养,结果显示组织工程室内的渗液微环境可满足组织工程产品过渡的需要。同时,利用生化分析仪和ELISA法,测定组织工程室内渗液的主要成分,我们发现渗液中的主要营养物质和生长因子,如TP、 ALB、 GLU、 K+、 Na+、Cl-、VEGF、 bFGF、 TGF-β、 IGF-1和PDGF-BB等含量稳定且均高于普通培养基(P<0.01),可为种子细胞-支架复合物提供一个良好的生长增殖空间,为进一步的研究打下了基础。组织工程软骨是最有希望应用于临床的组织工程产品之一,为了验证组织工程室的可行性,我们进行了应用多孔硅胶球组织工程室模型构建组织工程软骨的研究。首先我们分离了兔耳软骨细胞作为实验用种子细胞,用PLGA和Matrigel作为支架材料在体外构建组织工程软骨的细胞-支架复合物,结果显示种子细胞和支架材料在体外的相容性良好。将构建好的细胞-支架复合物体外培养4周后,除一部分继续体外培养外,将剩余复合物置入组织工程室内进行体内培养,继续培养12周后取材分析。通过大体观察和组织病理学分析我们发现,两种支架材料无论通过体外还是体内+体外的培养模式,均可形成具有软骨组织结构的组织工程产品,但以Matrigel作为支架材料所构建的产品质软,生物力学指标无法达标;而以PLGA为支架材料可以构建出有良好外观和生物力学强度的组织工程软骨,有望成为可实际应用的组织工程产品。通过本课题的研究我们可以得出,多孔硅胶球组织工程室内的渗液微环境可以为组织工程产品的构建提供一个良好的过渡场所,其含有的丰富营养物质和生长因子较传统的培养基相比能提供更优的细胞/组织生长环境。利用此组织工程室我们已成功的构建出具有良好生物学指标的组织工程软骨,初步证明了其可行性,为今后利用此模型构建出其他组织工程产品和进行细胞移植奠定了基础。(本文来源于《第四军医大学》期刊2014-05-01)
徐成,李瑞欣,孙凯,陈子浩,李昊[4](2014)在《在体应力刺激干预组织工程支架原位成骨的研究》一文中研究指出目的建立一种容易制备且能够准确控制加载参数的兔胫骨缺损在体加载模型,并以此为基础,研究在体力学刺激对组织工程支架原位成骨的影响。方法①借助Micro CT扫描得到新西兰兔胫骨断层扫描影像数据,应用Mimics、Geomagic及Ansys软件建立兔胫骨有限元模型,并模拟骨缺损制备、克氏针穿孔等手术操作,通过有限元计算与分析,获得克氏针两端施加的在体加载应变/骨缺损表观应变曲线,确定兔胫骨周期性动态力学加载的具体实验条件。并进行动物实体标本加载实验,采用显微全场应变测量分析系统,测量在体加载应变/骨缺损表观应变曲线,进而验证有限元仿真结果的有效性。②将20只大耳白兔随机分为Control(A)、Load(B)2组,制备左侧胫骨孔状骨缺损模型,并植入支架材(本文来源于《天津市生物医学工程学会第叁十四届学术年会论文集》期刊2014-04-01)
陈加荣[5](2013)在《组织工程关节软骨再生修复的在体无创监测方法研究》一文中研究指出背景关节软骨缺损临床十分常见,但目前的治疗方法,包括保守治疗和关节清理术、自体或异体骨软骨移植、人工关节置换术等均存在明显的缺陷。组织工程技术的发展为再生修复关节软骨缺损提供了新的治疗策略。但是作为组织修复执行者的种子细胞BMSCs移植后的在体迁徙分布、增殖及转归过程,目前尚无安全无创、实时动态的监测手段,因此难以明确外源性种子细胞在关节软骨缺损再生修复中所扮演的角色。而新近的磁共振成像(magnetic resonance imaging,MRI)在体示踪磁标记细胞技术为其提供了新思路。超顺磁性氧化铁颗粒(superparamagnetic iron oxide nanoparticle,SPIO),作为负性磁共振对比剂,用于标记移植细胞后能够在MRI下显着性降低T2加权像的图像信号,明显地区分出外源性的标记细胞与原位组织的未标记细胞,从而间接的反映出外源性细胞的分布及迁移情况。但是对于BMSCs的标记而言,摄取这些SPIO的能力相对较弱导致单位细胞载铁量不足,且其分裂速度较快导致单位细胞的载铁量被迅速稀释,使现有的SPIO产品难以满足长期动态MR监测BMSCs的影像对比剂要求,迫切需要一种能够克服上述问题的新型SPIO材料。目的本课题以我关节外科中心既往对组织工程软骨的研究所获得的重要进展为基础,查阅最新的国内外相关文献,进行新型可控降解性SPIO的制备、体外SPIO标记骨髓MSCs适宜方法、磁标记种子细胞生物相容性评价、MR成像在体示踪磁标记种子细胞的技术方法研究,并以绿色荧光蛋白细胞示踪技术为对照,完成其组织工程技术修复关节软骨缺损动物实验应用研究,以期延长MR监测移植种子细胞的时间,为在体示踪组织工程关节软骨种子细胞的分布、迁移及转归提供一种实时、安全、无创、有效的新技术,为组织工程软骨相关产品的临床应用提供即时监测及疗效评定的方法。方法1.新型可控降解性超顺磁性纳米颗粒的研制根据Sun等人的方法合成SPIO纳米颗粒。采用乳液挥发法对制备出来的晶体Fe3O4核心使用PEI进行表面修饰,制备出新型可控降解性的PEI/SPIO。采用扫描电镜(Scanning Electronic Mieroseopy,SEM)、动态光散射(Dynamichghtscattering,DLS)检测颗粒大小,通过磁感应强度检测、弛豫率检测鉴定新合成颗粒的超顺磁性和核磁应用特征。2.新型SPIO磁标记关节软骨组织工程种子细胞可行性研究采用梯度离心法从猪骨髓中分离培养扩增BMSCs,用不同浓度的PEI/SPIO(4μg/ml、6μg/ml、8μg/ml、10μg/ml、12μg/ml)标记第叁代BMSCs,孵育时间为24h,以未标记BMSCs为对照。透射电镜检查鉴定细胞内的SPIO颗粒,普鲁士染色测定其标记率;原子吸光光谱仪检测细胞内铁含量;胎盼蓝染色检测细胞存活情况;MTT法测定细胞增殖能力;磁标记BMSCs在诱导液中培养3w,鉴别SPIO标记BMSCs的成骨、成软骨、成脂分化能力:分别进行钙结节-茜素红染色、甲苯胺蓝染色和II型胶原免疫组化染色、油红-O染色。选择3.0T MR扫描仪自旋回波加强序列(SET2*WI序列)分别对不同浓度SPIO(4μg/ml、6μg/ml、8μg/ml、10μg/ml、12μg/ml)标记的BMSCs按5×10~6、1×10~6、5×10~5、1×10~5、5×10~4、1×10~4、5×10~3细胞浓度进行MR成像。3.SPIO标记的BMSCs修复猪膝关节软骨缺损的在体MRI示踪研究实验动物选择18只贵州小香猪,随机分为3组,A组:缺损处移植SPIO、GFP双标记BMSCs+II型胶原凝胶复合物(n=6);B组:缺损处移植单纯GFP标记的BMSCs+II型胶原凝胶复合物(n=6);C组:缺损处不作任何处理(n=6)。A组为实验组,B组为阳性对照组,C组为空白对照组。建立膝关节股骨滑车软骨缺损模型,将SPIO和GFP双重标记的BMSCs(A组)或单纯GFP标记的BMSCs(B组)与1ml II型胶原水凝胶混合体外制备组织工程软骨,然后移植到动物模型的软骨损伤区,于术后4w、8w、12w及24w四个时相点应用磁共振扫描,对膝关节软骨缺损区SPIO标记的BMSCs进行监测。24w后处死动物,行普鲁士蓝染色、番红-O染色、天狼猩红染色及GFP观察鉴定SPIO颗粒及对软骨修复效果的影响。结果1.新型可控降解性超顺磁性纳米颗粒的研制在有机相中热分解乙酰丙酮铁的方法合成Fe304磁性颗粒,扫描电子显微镜及动态光散射检测粒径大小为15nm-20nm,经X射线衍射仪检测并与国际粉末衍射标准联合会出版的PDF标注卡片进行比较,确定为四氧化叁铁晶体结构。经聚乙烯亚胺包被后制成粒径大小为79±28nm,饱和磁化率为48emu/g,T2弛豫率为323Fe mM/s,表面正电荷40mv,溶液终浓度为1.3275mg/ml的PEI/SPIO溶液。2.新型SPIO磁标记关节软骨组织工程种子细胞可行性研究磁标记细胞普鲁士染色显示细胞标记率随标记浓度增加而增加,8μg/ml标记时细胞标记率达到(97.45±3.15)%,与10μg/ml、12μg/ml标记时无统计学差异;透射电镜检查显示致密铁颗粒主要分布于细胞胞浆内;原子吸光光谱仪检测显示细胞内铁随标记浓度增加而增加,至8μg/ml时达到峰值,随着SPIO浓度的继续增加,细胞内铁反而下降;胎盼蓝染色证实8μg/ml以下SPIO浓度标记对BMSCs活性无明显影响;MTT法绘制生长曲线表明8μg/ml以下SPIO浓度标记对BMSCs增殖能力无显着影响;与未标记BMSCs相比,适宜浓度的SPIO标记的BMSCs的成骨分化、成软骨分化及成脂肪分化潜能未受影响。体外3.0TMR扫描结果提示:5×10~6、1×10~6、5×10~5、1×10~5、5×10~4个标记细胞低信号强度表现与未标记细胞相比具有显着性差异(P<0.05);信号强度衰减率(△SI)随细胞浓度增加而增加,具有显着性差异(P<0.05)。3.SPIO标记的BMSCs修复猪膝关节软骨缺损的在体MRI示踪术后4w,A组MRI(SET2*WI序列)显示软骨缺损区域有明显低信号改变,周围的滑膜组织及关节间隙中未见类似低信号区域,B组缺损区域未见信号变化,C组见缺损区域软骨下骨出现信号增高。术后8w,A组MRI显示软骨缺损区域低信号改变仍较为明显,周围的滑膜组织及关节间隙中未发现类似低信号区域。术后12w软骨缺损处低信号改变较4w和8w减弱,但与B组信号仍有显着差异,周围的滑膜组织及关节间隙中偶有发现类似低信号区域,C组软骨下骨信号增高更加明显。术后24w,A组MRI显示软骨缺损区域低信号改变程度明显减弱,低信号范围亦显着缩小,B、C组较12w未见明显信号变化。术后4w、8w、12w与24w软骨缺损修复区SI值两两相比均有显着性差异。大体及组织学分析发现:术后24w,A组及B组:为透明样软骨修复,表面平整,和周围软骨整合紧密、厚度相近,细胞密度稍大,A组缺损区域可见植入物内散在普鲁士蓝染色阳性细胞及大量GFP表达,两者分布基本一致,B组可见GFP阳性细胞,未见普鲁士蓝染色阳性细胞;C组(空白对照组):为纤维样组织,表面毛糙,细胞外基质排列紊乱。结论1.成功合成了新型可控降解性的聚乙烯亚胺包覆的SPIO,理化检测结果表明,新材料具有良好的超顺磁性和核磁应用特征(饱和磁感应强度和T2弛豫率)。2.PEI/SPIO能直接标记BMSCs,适宜浓度(≦8μg/ml)时磁标记对细胞活性、增殖及成骨、成软骨、成脂分化能力无明显影响,标记细胞在3.0TMR SET2*WI序列上能产生特征性的低信号改变,体外MRI示踪PEI/SPIO标记BMSCs方法可行,最低检测阈值为5×104/cm~3。3.PEI/SPIO标记BMSCs移植至关节软骨缺损区后可以在3.0TMR SET2*WI序列上产生特征性低信号改变至少24w;MRI体内示踪PEI/SPIO标记BMSCs技术可实时、动态监测外源性BMSCs在活体膝关节软骨区域内的分布、迁移情况,为在体示踪组织工程关节软骨种子细胞的在体生物学行为提供一种实时、安全、无创、有效的新技术,为组织工程软骨相关产品的临床应用提供即时监测及疗效评定的方法。(本文来源于《第叁军医大学》期刊2013-05-01)
姜疆[6](2012)在《在体构建组织工程软骨的实验研究》一文中研究指出第一部分利用一种新型的组织工程室在体构建组织工程软骨的实验研究实验一兔自体耳廓软骨细胞的分离培养与鉴定的实验研究目的:探讨兔耳廓软骨细胞分离、培养的方法及其传代过程中细胞形态、细胞外基质的变化。方法:取兔耳廓软骨采用胰蛋白酶结合Ⅱ型胶原酶消化的方法进行分离、培养及鉴定。结果:原代培养的软骨细胞呈多角形,第4代开始细胞表型发生改变。细胞培养3代以内,仍能保持表型及生物学特性的稳定。结论:采用二种或多种酶联合消化的方法可缩短消化时间,提高细胞纯度及培养效率;本实验培养的第2代新西兰大白兔耳廓软骨细胞,具备很强的增殖及分泌合成细胞外基质的能力,能提供实验所需的足量软骨细胞。适用于软骨组织工程的研究。实验二体外构建软骨细胞-支架复合物的实验研究观察比较胶原凝胶及PLGA胶原凝胶复合支架在体外对兔耳廓软骨细胞黏附、分化及增殖的效果。方法:构建软骨细胞/胶原凝胶和软骨细胞/PLGA胶原凝胶复合物,并进行体外培养观察。通过大体形态、组织学、扫描电镜观察两者在体外培养过程中形成软骨的能力。结果:术后14天,接种在不同支架上的软骨细胞复合物均形成了白色新生软骨样组织;扫描电镜可见软骨细胞呈圆形,在支架材料内均匀分布,黏附及生长良好,分泌大量的细胞外基质;HE切片见复合物中软骨细胞分布均匀,细胞外基质融合成片;甲苯胺蓝及番红“O”细胞外基质特异性染色呈阳性。结论:体外培养环境下,软骨细胞在胶原凝胶及PLGA凝胶支架材料上都能维持正常生长及合成细胞外基质的能力,但是其在体内及长期效果还有待于进一步实验研究。实验叁利用在体组织工程室构建组织工程软骨的实验研究目的:初步探索我科自主研制的新型多孔硅胶组织工程室内渗液微环境是否能支撑软骨细胞-支架复合物的存活及生长,构建组织工程软骨的可行性。方法:将构建好的软骨细胞-支架复合物置入组织工程室内,再植入实验兔背部皮下,无需和血管沟通;对照组无组织工程室,直接将复合物植入同一实验兔背部皮下。术后8周进行大体形体观察、组织学及免疫组织化学染色、RT-PCR检测。结果:通过大体形体、组织学及免疫组织化学染色、RT-PCR检测结果,显示在实验兔背部皮下组织工程室内,构建的软骨细胞-支架复合物均形成了软骨样组织;而直接植入实验兔背部皮下的复合物最终消失或者形成一纤维化的结节。结论:本实验打破了目前大多数在体组织工程室需要血管化的思路,在具有免疫活性的动物体内无需和血管沟通,应用自主研制的新型多孔硅胶组织工程室内微环境成功构建了自体组织工程软骨,为软骨组织工程技术过渡到临床应用提供了理论依据。第二部分构建无外支架组织工程软骨修复肋软骨供区缺损的实验研究实验一兔骨髓间充质干细胞的分离培养和鉴定的实验研究目的:探讨兔骨髓间充质干细胞(bone marrow mesenchymal stemcells,BMSCs)分离、培养及其鉴定的方法。方法:应用密度梯度离心和贴壁筛选法分离、培养兔BMSCs,观察兔BMSCs的生长特点、形态学特征,体外经成软骨、成脂肪和成骨诱导液分别诱导BMSCs向软骨、脂肪和骨细胞分化。并进行甲苯胺蓝、油红“O”及茜素红染色。结果:采用密度梯度离心和贴壁筛选相结合的方法,可以简单有效地获取大量高纯度,增殖能力强的BMSCs,可以向软骨、骨、脂肪等细胞成功分化。结论:采用密度梯度离心和贴壁筛选相结合的方法是培养兔BMSCs简便有效的方法,可以满足进一步实验的要求。实验二BMSCs膜片的构建及其成软骨诱导的实验研究目的:探讨应用连续培养及简单的机械方法,培养获取BMSCs膜片,并在体外向软骨细胞定向诱导。方法:将兔BMSCs在成软骨诱导条件下,连续培养14天,用细胞刮刀沿培养皿底壁外周向中心仔细刮擦,获得完整的细胞膜片。经组织学、电镜等方法检测细胞膜片的理化特性。结果:应用连续培养及细胞刮刀可获得完整的BMSCs膜片。在成软骨诱导培养条件下,BMSCs仍快速增殖,形成的细胞膜片经HE染色显示其由6-8层细胞组成,甲苯胺蓝、番红“O”染色呈阳性;电镜下可见细胞分布均匀、紧密排列,分泌细胞外基质。结论:通过连续培养及简单的机械方法可以有效获取BMSCs膜片,BMSCs膜片具有体外成软骨分化的潜能,有望用来构建组织工程软骨。实验叁成软骨诱导BMSCs膜片修复肋软骨供区缺损的实验研究目的:采用兔胸廓损伤动物模型,观察成软骨诱导的BMSCs膜片对肋软骨供区再生修复的影响。方法:16只实验兔随机分成4组(每组4只)。切取各实验组兔双侧4-6肋一段肋软骨,缺损部位采取3种不同方法处理,①不缝合软骨膜;②BMSCs膜片折迭数层成圆筒状填塞入肋软骨缺损处缝合;③成软骨诱导的BMSCs膜片同法折迭数层成圆筒状填塞入肋软骨缺损处,缝合封闭缺损,3种方法在各实验组兔两侧肋软骨中两两配对,健康对照组不做处理。术后16周后处死动物取材进行大体观察,常规HE染色,测量各实验组兔肋软骨的平均宽度,并行生物力学检测测定所有肋软骨的抗压强度及弯曲强度。结果:各实验组家兔的胸廓整体形态均较良好,各组及各处理方法之间并无明显差别。方法1处理的修复组织平均宽度显着大于健康对照组肋软骨的平均宽度(P <0.01),方法2、3处理的修复组织平均宽度与健康对照组肋软骨平均宽度相比无显着性差异(P>0.05);生物力学检测显示:3种处理方法之间均存在差异(P<0.01),方法3处理的修复组织的抗压、弯曲强度与健康对照组比较差异无统计学意义(P>0.05),方法1,2处理的修复组织的抗压、弯曲强度明显低于健康对照组(P<0.01),方法2处理的修复组织的抗压、弯曲强度优于方法1;组织切片HE染色病理观察,可见方法1、2处理的修复组织主要为纤维组织,方法3处理的修复组织内,可见新生的软骨细胞和大量的软骨细胞外基质。结论:成软骨诱导的BMSCs膜片可以促进肋软骨供区软骨细胞的再生,修复肋软骨供区缺损,维持胸廓的正常形态和稳定性,从而降低术后胸廓畸形的发生率。(本文来源于《第四军医大学》期刊2012-05-01)
袁建明[7](2011)在《MAPCs/EPCs性组织工程化静脉瓣的在体研究》一文中研究指出研究背景和意义:原发性瓣膜功能不全、血栓形成完全再通后的瓣膜破坏以及先天性瓣膜缺乏等静脉疾患,静脉瓣移植常常是最后的选择。但是,自体静脉瓣移植除来源有限、损伤较大外,尚有瓣膜强度不足和带瓣静脉的管径往往难以符合要求等问题。近年来,心血管组织工程技术的发展为构建组织工程化静脉瓣膜提供了可能。研究证明,虽然每条深静脉的瓣膜有多对,但只要移植一对有功能的瓣膜就能明显改善血液逆流的问题,这就使得构建组织工程化静脉瓣更具有实用价值。因此应用细胞生物学与工程学原理开发出具有生物活性、无免疫原性的组织工程化静脉瓣是修复与功能重建深静脉功能不全的理想方案。目前组织工程化静脉瓣的研究国外尚处于起步阶段,国内也仅我们研究所在进行该项研究。Pavcnik等采用金属架支撑的去细胞异体小肠黏膜下层(SIS)作为静脉瓣膜移植物经皮送至绵羊股静脉,1个月后可见到受体绵羊的内皮细胞、成纤维细胞等多种细胞成分黏附并进入到移植物内部及表面生长,移植物具有类似自体瓣膜的功能;但是由于没有种植细胞和进行再内皮化,虽然采用了肝素抗凝,部分移植物还是出现了出血、血栓、钙化等严重并发症。可见,未种植细胞的瓣膜支架材料体内种植不是瓣膜移植的理想选择。Teebken等应用组织工程学原理,采用同种异体去细胞绵羊带瓣静脉作为支架,在其上种植受体绵羊静脉壁来源的肌纤维母细胞和内皮细胞构建组织工程化静脉瓣,但是肌纤维母细胞没能长入支架内部,移植到受体绵羊股静脉后,虽然短期内多数移植瓣膜有功能,但12周时半数组织工程化静脉瓣失去功能,这可能与种植细胞的活性及寿命有关。2008年,本研究所温昱博士进行了“犬MAPCs/EPCs性组织工程化静脉瓣应用基础”的研究工作,其研究结果显示,犬MAPCs/EPCs性组织工程化静脉瓣3个月时在颈外静脉内均能发挥静脉瓣生理功能,但和正常静脉瓣相比功能出现了一定程度上的减弱。原因可能是在种子细胞EPC在种植时只进行了顺血流方向种植和培养,而没有采用逆血流方向种植的缘故。另外,该研究将组织工程化静脉瓣移植到犬的颈外静脉仅进行了在体3个月的效用性研究,因颈外静脉和下肢静脉血液回流有很大的不同,所以在即使其在3个月时有一定的生理功能,也不能真正说明组织工程化静脉瓣在下肢长期生理功能问题。除此之外,本研究所前期还进行了自体MAPC和EPC细胞、异种脱细胞支架性组织工程化静脉瓣在体安全性评价研究,结果显示用自体骨髓来源的MAPC、EPC和同种异体脱细胞支架一起构建的组织工程化静脉瓣在受体动物体内没有免疫排斥反应,没有毒性,能与宿主很好的共存,说明用受体骨髓来源的MAPC和EPC种植在同种异体脱细胞支架材料上构建的组织工程化静脉瓣可安全应用于临床。至今为止,组织工程化静脉瓣的研究已取得了不小的进展,但还有很多问题亟需解决。为此,本课题拟采用同种异体脱细胞绵羊静脉瓣作为支架,联合应用多点注射、加压灌注等技术,分批种植受体绵羊自体骨髓来源的成体多能祖细胞(Multipotent adult progenitor cells,MAPC)和内皮祖细胞(Endothelial progenitor cells,EPC),体外构建“绵羊MAPCs/EPCs性组织工程化静脉瓣”,并将其吻接于受体绵羊股静脉处,进行长时程(为期1年)在体观察,采用彩色多谱勒超声仪、小动物超声仪、数字减影成像仪进行效用性研究,不同时间段取材后作大体观察并运用HE染色、免疫组织化学染色、扫描电镜、透射电镜来检测种子细胞在支架材料上的分布、生长、分化演变情况,拟研制一种具有临床应用前景的组织工程化静脉瓣。第一部分MAPCs/EPCs性组织工程化静脉瓣的构建研究目的:通过多点注射和加压灌注的方法,将受体绵羊骨髓来源的MAPC和EPC,分批种植于绵羊同种异体脱细胞带瓣静脉支架上,体外培养构建组织工程化静脉瓣。材料和方法:绵羊髂后上棘抽取骨髓,MAPC和EPC的原代培养、传代,分选CD45-的MAPC和CD133+的EPC,流式检测MAPC的SSEA-1、EPC的CD133和CD14;以GADPH为内参, RT-PCR检测MAPC的OCT-4、SM-MHC和EPC的KDR、VE-cadherin等标记分子;用免疫细胞荧光化学检测MAPC的CD13、SSEA-1、CD44、CD45、MHC-‖和EPC的CD133、CD14、VWF、CD31。0.5%Triton-100+0.05%NH4OH进行同种异体带瓣静脉支架脱细胞处理, DNase+RNase消化支架内酶, HE染色和van Gieson染色分别观察脱细胞情况、弹力纤维和胶原纤维的分布。分选扩增后的MAPC用Hochest标记、EPC用PKH26标记,应用多点注射和加压灌注的方法分批种植在脱细胞支架上,构建MAPCs/EPCs性组织工程化静脉瓣。体外培养不同时间的组织工程化静脉瓣行冰冻切片,荧光显微镜下观察种子细胞MAPC和EPC在支架材料上的生长和迁移。用上述方法将未标记的绵羊MAPC和EPC扩增后采用相同构建方法体外构建绵羊组织工程化静脉瓣。组织工程化静脉瓣、脱细胞支架、天然静脉,弹性回复实验检测叁组血管的弹性断裂强度差异;扫描电镜检测组织工程化静脉瓣血管壁细胞与天然血管壁细胞分布差异。组织工程化静脉瓣行石蜡包埋、切片, HE染色和Desmin、α-actin、VWF、VEGF、CD133免疫组化分子检测,观察种子细胞在支架材料上的分布、分化及内皮化情况。结果: CD45-的MAPC和CD133+的EPC细胞形态较均一,呈叁角形或长梭形,折光性强,增殖旺盛,融合后均呈铺路石样排列。流式细胞仪检测显示:MAPC的SSEA-1阳性率为31.47%;EPC的CD14阳性率为50.26%、CD133阳性率为92.39%;细胞免疫荧光染色结果显示:MAPC为CD13+、SSEA-1+、CD44-、CD45-、CD133-、MHCⅡ-;EPC表达CD133、CD14,不表达CD45。RT-PCR结果显示:MAPC表达OCT-4、SM-MHC分子;EPC表达KDR、VE-cadherin分子。Hochest和PKH26能成功标记两种细胞,显微镜下能观察到MAPC和EPC分别发蓝光和红光,构建血管后冰冻切片荧光显微镜观察,可显示标记的种子细胞能成功种植在脱细胞支架上,并在血管内壁和瓣膜两侧生长形成细胞单层。构建血管与天然血管相比:在扫描电镜下内壁细胞分布相似;弹性断裂强度,构建血管和天然血管差异不明显,和脱细胞支架有显着性差异。HE染色显示脱细胞支架没有残留细胞,天然血管细胞排列整齐,组织工程化静脉瓣内壁和瓣膜两面有单层细胞。Van Gieson染色显示脱细胞支架、构建血管和天然血管弹力纤维和胶原纤维分布相似。组织工程化静脉瓣免疫组织化学染色显示:Desmin、α-actin、VWF、VEGF、CD133均呈阳性表达。结论:以绵羊自体骨髓MAPC和EPC为种子细胞,以同种异体脱细胞带瓣静脉为支架材料,应用多点注射和加压灌注等方法,体外可以成功构建组织工程化静脉瓣。第二部分MAPCs/EPCs性组织工程化静脉瓣的在体研究研究目的:MAPCs/EPCs性组织工程化静脉瓣体内移植,研究其功能和体内演变规律,探讨自体组织干细胞、脱细胞支架性组织工程化静脉瓣临床应用的可能性。材料和方法:雌性1 y龄绵羊12只,分3组,每组4只。将构建的含绵羊MAPCs/EPCs性组织工程化静脉瓣血管以端端吻合术吻接至受体绵羊右侧股静脉处作实验组。左侧移入同种异体脱细胞静脉瓣支架作对照组。术后3、6、12月时间点运用彩色多普勒超声仪、小动物超声以及数字减影血管造影(DSA)进行检测;并分别在3、6、12月时间点处死动物,取出移植物,大体观察后,4 %多聚甲醛固定,脱水、透明、石蜡包埋,制备石蜡切片,分别进行H-E染色及免疫组织化学染色,扫描电镜和透射电镜检测。结果:绵羊MAPCs/EPCs性组织工程化静脉瓣植入体内后在体检测:彩色超声多普勒显示通畅率实验组(对照组)分别为3个月4/4(4/4),6个月4/4(1/4),12个月1/4(0/4);术后3个月DSA检查实验组未见返流,对照组可见明显返流;术后6个月小动物超声检查实验组可见瓣膜回声,但是瓣膜运动受限,对照组静脉壁增厚,瓣膜形态分辨不清。大体、透射电镜、扫描电镜、组织学及免疫组织化学观察:术后3个月实验组未见血栓形成,静脉壁及瓣膜壁无明显增厚,形态与正常相似,内皮处及瓣膜上VE-cadherin、VWF和VEGFR阳性,中膜VE-cadherin、α-actin及Desmin阳性;对照组出现肉眼可见血栓,H-E染色为瓣膜处较大附壁血栓,内膜除表达VEGFR, VWF外,VE-cadherin、α-actin及Desmin也明显表达。术后6个月实验组瓣膜处见附壁血栓,但静脉壁无明显增厚,瓣膜形态清晰可辨,内膜VEGFR, VWF阳性,中膜α-actin及Desmin阳性;对照组静脉壁极度增厚至阻塞管腔,瓣膜结构被破坏,瓣膜形态分辨不清,血栓明显,VEGFR, VWF外,VE-cadherin、α-actin及Desmin均不表达。术后12个月时实验组瓣膜及静脉壁明显增厚,可见血栓,但瓣膜形态仍可辨,内膜VEGFR, VWF阳性,中膜VE-cadherin、α-actin及Desmin阳性;对照组瓣膜明显增厚似静脉壁,不能分清静脉壁叁层结构,VEGFR, VWF外,VE-cadherin、α-actin及Desmin均不表达。。结论:MAPC/EPC性组织工程化静脉瓣植入体内半年内具有一定瓣膜功能,但在一年时功能消失。可见在当前条件下构建的组织工程化静脉瓣在体内不能长时间发挥生理功能,需要进一步探索组织工程化静脉瓣的构建方法,改善组织工程化静脉瓣在体生理功能。(本文来源于《第二军医大学》期刊2011-05-01)
袁渊[8](2008)在《自体组织工程颊黏膜尿道成形术的临床应用》一文中研究指出2008年4月,作者报道了世界上首次自体组织工程颊黏膜(TEBM)应用于尿道成形术的结果。共为5例患者进行了治疗,每名患者取颊黏膜0.5cm×0.5cm大小,细胞培养至(3cm×5cm)~(3cm×10cm),获取角蛋白细胞约27.5×106个及成纤维细(本文来源于《临床泌尿外科杂志》期刊2008年10期)
李长青,周跃,罗刚,张传志[9](2008)在《仿生髓核组织工程支架材料的在体组织性能研究》一文中研究指出[目的]初步评价自行设计构建的仿生髓核组织工程支架材料-CHCS支架的在体组织性能。[方法]以单层培养的传1代髓核细胞为种子细胞,体外初步构建细胞-CHCS支架复合体,并植入摘除髓核的椎间盘内,观察椎间隙的高度、相应节段生物力学性能以及组织学改变。[结果]成功构建了细胞-CHCS支架复合体,植入摘除髓核的椎间盘内,髓核细胞能够成功地合成和分泌PG等细胞外基质。在12周时,细胞-支架复合体初步形成了解剖学上的髓核样结构。8周后能有效缓解椎间隙高度的下降和抗压、屈曲、伸直强度的降低。[结论]所构建的细胞-支架复合体对于椎间盘的退变有一定的延缓作用。同时表明所构建的CHCS支架具有良好的在体组织性能。(本文来源于《中国矫形外科杂志》期刊2008年15期)
张传森,蔺海燕,刘芳,张志英,许家军[10](2008)在《神经元性组织工程化周围神经的在体研究》一文中研究指出周围神经缺损后的修复与功能重建是世界性的难题。自体神经移植会造成取材部位的功能缺失和长度大小、口径等难以匹配等问题。目前多以雪旺细胞或干/祖细胞为种子细胞,体外或在体诱导分化为雪旺细胞构建组织工程化神经,但存在新生轴突需跨越两个吻合口、增加了神经再生的难(本文来源于《解剖学杂志》期刊2008年03期)
在体组织工程论文开题报告
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
在过去叁十年中,心脑血管疾病始终是我国城乡居民的首位死因。尽管近些年来由于药物的使用以及介入技术的发展,部分心脑血管事件的死亡率得到了控制。但是,最终越来越多的病人仍然需要进行血管置换手术或心脏搭桥手术,这些手术都需要血管替代物。此外,血管替代物在肿瘤、外伤、炎症引起的血管病变、动脉瘤、动脉夹层以及血液透析等方面也有着巨大的临床需求。临床上,血管替代物主要来源于自体血管或人工血管。使用自体血管移植存在以下问题:1.自体血管数量有限,疾病状态下的自体血管质量不高;2.在取供体血管时会造成局部创伤,增加了手术时间以及病人的负担。而现阶段应用于临床的人工血管主要为涤纶或不可降解的高聚合物,这类人工血管不仅需要长期的抗凝药物支持,而且作为异物不能被机体吸收,弹性较差。它们仅可应用于大口径血管的替换。而针对小口径(直径<6mm)的血管替换,还没有可应用于临床的血管移植物产品。因此,研发新型的小口径人工血管迫在眉睫。现有实验研究表明,小于6mm的人工血管长期通畅率很低。影响小口径人工血管通畅率的主要因素为1.急性血栓;2.内膜增生导致的管腔狭窄。血管移植物移植后直接接触血液,作为异物很容易与血液相互作用形成血栓。因此,避免急性血栓形成是维持血管移植物早期通畅的关键。而内膜增生是由各种原因引起的血管移植物内的平滑肌异常增殖以及细胞外基质的沉积而导致的血管内膜层增厚。内膜增生是致使血管晚期堵塞的重要原因。在正常血管的表面覆盖有内皮层,其对防止血栓形成和维持血管的稳态有着重要作用。对于人工血管来说,在其血管内腔内皮化越早,血小板聚集、血栓形成的风险就会越小。人工血管的内皮化同样会对后期内膜异常增生起到抑制作用。因此促进内皮化是人工血管维持通畅的关键。目前的研究发现,人工血管的内皮化主要涉及以下机制,吻合口附近内皮细胞越过吻合口向组织工程血管爬行,以及循环内皮祖细胞迁移归巢至血管表面形成内皮层。由于吻合口两端的内皮细胞爬行的距离很有限,因此血管移植物中段的内皮化主要由内皮祖细胞的迁移、归巢、分化完成。在正常人体内,内皮祖细胞主要参与血管内衰老细胞的更换,归巢并修复损伤部位,维持血管稳态。内皮祖细胞不仅能直接分化成为内皮细胞,还可以分泌生长因子促进附近内皮细胞生长以及血管再生。内皮祖细胞的归巢对于血管移植物的内皮化具有重要的意义。因此,如何让内皮祖细胞更快的归巢到组织工程血管表面,更快更好的发挥其功能是本研究的重点。近些年来,关于干细胞能量代谢的研究与日俱增。研究发现,增加干细胞的有氧代谢水平可以有效的促进干细胞功能的发挥。因此我们猜测,是否增强内皮祖细胞的代谢状态会改善其功能,并进一步促进组织工程血管的内皮化。一磷酸腺苷激活的蛋白激酶(adenosinemonophosphateactivatedproteinkinase,ampk)是能够感知细胞内能量代谢状况的蛋白激酶。当其感受到细胞处于能量需求状态时会激活,从而激发其下游的信号通路,促进分解代谢,抑制合成代谢,增加细胞内atp的产生。5-氨基咪唑-4-甲酰胺核苷酸(5-aminoimidazole-4-carboxamide1-β-d-ribofuranoside,aicar)是一种常用的的ampk的激动剂,并已经是一种被批准应用于临床的药物。在此,我们使用aicar来改善干细胞的代谢状态,来评价其对内皮祖细胞功能的影响,并构建搭载aicar纳米微球的组织工程血管,建立大鼠颈动脉移植模型,观察其对内皮化以及通畅率的影响。此外,糖尿病在全球有着极高的发病率,而糖尿病血管病变是糖尿病并发症中普遍存在并且严重的并发症之一。其血管移植术后,病理状态下参与血管移植物内皮化的细胞的功能会减弱,血管移植物更容易发生病变以及堵塞。因此,应用于糖尿病病人的血管移植物需要更好的生物相容性并拥有抵抗体内病理条件的功能。而针对参与血管移植物再生的干细胞功能,在病理情况下会发生怎样改变的研究也较少。我们的组织工程血管在糖尿病模型中效果如何,尚不清楚。因此,通过在高糖情况下使用aicar刺激内皮祖细胞,改变其代谢功能,并观察对内皮祖细胞功能的影响,以及对内皮祖细胞促组织再生功能的影响。再将aicar修饰的组织工程血管应用于糖尿病模型,进一步验证我们的假说。我们认为基于促进干细胞代谢的组织工程血管的研究可以为未来血管移植物的构建提供新的思路。我们对如下几个方面进行研究1aicar对组织工程血管种子细胞的功能影响首先,我们通过罗丹明123,线粒体染色以及细胞内atp的检测发现aicar可以明显促进内皮祖细胞代谢状态。通过平板流动腔实验模拟体内血流状态发现代谢功能增强的内皮祖细胞可以更多的归巢到血管表面。而通过transwell和elisa吸附试验(enzymelinkedimmunosorbentassay,elisa)实验验证,代谢功能增强的内皮祖细胞的迁移功能以及旁分泌功能同样被增强了。我们认为,通过aicar刺激,内皮祖细胞的代谢状态被增强,并进一步促进了内皮祖细胞功能。而增强功能的内皮祖细胞对工程血管的内皮化及血管稳态具有重要作用。此外,我们还对参与组织工程血管再生的其它细胞进行了研究。结果显示aicar可以同抑制血小板五羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-ht)和血栓素a2(thromboxanea2,txa2)的分泌,维持血小板的适度聚集,促进吻合口附近的内皮细胞的爬行,并通过g1期聚集抑制病理性平滑肌增殖,分泌功能,促进平滑肌能量代谢、自噬、分化以及正常的生理功能。2aicar修饰的组织工程血管的构建为了验证是否aicar可以通过增强内皮祖细胞的代谢和功能以及其它影响参与血管再生的细胞功能,进而促进组织工程血管的内皮化和通畅率,我们构建了aicar修饰的组织工程血管。通过对sd(sprague-dawley)大鼠颈动脉进行脱细胞处理后,去除其细胞成分,保留支架部分。这样的血管支架拥有优秀的生物相容性,以及力学强度。通过离子交换法制备包裹aicar的纳米微球颗粒,使aicar具有缓释功能。再将纳米颗粒与胶原混合后与上述血管支架交联,构成aicar修饰的组织工程血管。通过缓释实验,力学测试和毒性检测,验证组织工程血管适合应用于移植模型。接下来,通过显微外科的技术手段,将制备好的组织工程血管移植到sd大鼠的颈动脉中段。通过在不同时间点的取材切片观察,发现aicar修饰的组织工程血管通畅率远远高于对照组,内皮化和再生速度明显加快。我们认为aicar可以通过促干细胞的代谢和功能,加快工程血管的内皮化,增加血管的通畅率。3aicar在高糖状态下改善内皮祖细胞能量代谢及功能。进一步我们在高糖情况下对内皮祖细胞进行培养并做功能检测。通过罗丹明123,线粒体染色,细胞内叁磷酸腺苷(adenosinetriphosphate,atp)以及更为精确的细胞耗氧量检测,我们发现aicar可以明显改善高糖状态下较差的内皮祖细胞代谢状态,逆转高糖对内皮祖细胞代谢功能的损伤。aicar还可以改善组细胞增加高清情况下内皮祖细胞的葡萄糖吸收,增加能量摄取,并减少局部的糖浓度。在自噬检测中我们也发现aicar可以促进内皮祖细胞的自噬产生。这对于高糖情况下,维持高糖损伤后的内皮祖细胞稳态具有重要的意义。而通过elisa,transwell实验也验证了,受损的内皮祖细胞的旁分泌,迁移功能在aicar处理后得到了恢复和增强。上述结果说明,aicar可以逆转高糖对于内皮祖细胞的代谢和功能损害,而恢复的内皮祖细胞功能会对糖尿病组织工程血管的内皮化起到促进作用。4aicar修饰的组织工程血管在糖尿病模型中的应用内皮祖细胞在糖尿病大血管病变以及微血管病的形成、修复中都有重要的作用。为了进一步验证增强代谢对内皮祖细胞修复功能的作用,我们在糖尿病小鼠缺血性下肢溃疡模型中进行了在体实验。我们发现AICAR预处理后的内皮祖细胞或糖尿病内皮祖细胞均比未处理的内皮祖细胞在糖尿病溃疡组织中有着更好的细胞存活率,微血管生成和组织修复率。而AICAR预处理的AMPKa2-/-小鼠的内皮祖细胞相比于C57BL/6J小鼠内皮祖细胞,则有着更低的细胞存活率,微血管生成和组织修复率。因此我们认为AICAR可以通过AMPK通路,改善内皮祖细胞在糖尿病病患体内的存活率以及血管再生功能。进一步,我们构建了糖尿病大鼠颈动脉移植模型。通过3个月的观察,AICAR修饰的组织工程血管仍然具有较高的通畅率。而研究证明一些应用于非糖尿病模型中具有高通畅率的组织工程血管,在糖尿病模型移植术后的通畅率却不尽如人意。此外,我们还发现相比与非糖尿病模型,糖尿病模型中组织工程血管的细胞化的速度明显减慢。综上所述,本论文通过多个动物模型的构建以及体外实验证明,通过模式分子AICAR的刺激增强或改善的内皮祖细胞代谢状态,会促进内皮祖细胞的归巢、迁移、旁分泌等功能,逆转高糖对内皮祖细胞功能的损害,进而加速组织工程血管的早期内皮化,增加小口径组织工程血管的远期通畅率。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
在体组织工程论文参考文献
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