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组织再生工程的研究与进展论文

发布时间:2024-07-02 15:57:09

组织再生工程的研究与进展论文

知乎下载 APP以组织工程(tissue engineering)为基础的再生医学(regenerative medicine)发展情况及应用前景如何?谢谢@袁霖邀请!要充分地回答这个问题需要写个综述了,显然这不是你们想看到的。所以,答主就自己的了解做出一些概括性的解释和讨论。———————————————————————————————————————————首先,还是先讲一下两个重要的概念:组织工程(Tissue Engineering) 和 再生医学(Regenerative Medicine)组织工程 (Tissue Engineering)是一个多学科交叉的研究领域,它充分应用工程科学,生物科学,基础医学的原理,开发制造出具有生物活性的组织或器官替代物,用于保持,替代,修复,甚至于加强病变组织器官的功能。这个概念是由 Robert Langer (麻省理工学院)和 Joseph Vacanti (麻省总医院)于八十年代末,九十年代初提出,并在 Science上发表研究论文阐述这个概念和基本原理。再生医学(Regenerative Medicine)是一个更广的定义,它包括组织工程(Tissue Engineering),但同时还包括 身体组织系统的自身修复 (Self-healing). 组织工程(Tissue Engineering)和 再生医学 (Regenerative Medicine)目前被大范围的混用,主要是因为目前来看组织工程的最终目标就是替代或加强组织的自身修复,用以治愈复杂的慢性疾病。(Tissue engineered human ear, credit: Harvard University)经过二十多年的发展,组织工程无论在基础研究,临床应用,和市场转化方面都取得了非常大的发展,其研究成果已经在很大程度上改变了临床治疗思路,使大量病人受益。虽然是一个相对来说比较新的学科,但是自诞生以来就一直吸引了大量的关注度。各国 (美国,日本,新加坡,中国,等等)都在投入高额的研究资金来推动这个学科的发展,与此同时,大量相关的研究人员 (临床医生,工程师,生物学家,化学家,材料学家,等等)都被吸引到这个充满潜力的领域,用他们在各自领域更专业的知识和技能来不断推动组织工程学科的发展。值得指出的是,中国在近年来,在组织工程领域投入的前所未有的人力和财力,1999-2009 这十年间,中国政府投入了过5亿RMB 在组织工程的研究和临床应用上。Science杂志在2012年就曾发表评论 “China's Push in Tissue Engineering”对中国在这方面的发展做了报道,还报导了中国在此领域的先驱人物:南通大学顾晓松 (神经系统),上海交大曹谊林(骨骼系统),清华大学崔福斋(脑组织)。对于再生医学来说,目前组织工程主要在以下几个方向不断取得发展和突破:1. 细胞来源再生目标组织或器官,通常需要使用相应的细胞,比如心肌细胞 (心脏),上皮细胞(皮肤),骨骼肌细胞(肌肉),等等。然而,很多细胞脱离了自体的原生环境,并不能在体外长期保持其功能和活性,比如肝脏细胞的体外培养一直是一个难题。所以新的细胞来源的取得就显得异常重要。多能干细胞 (Pluripotent Stem Cells)的使用可以很大程度解决这个问题。胚胎干细胞 (Embryonic Stem Cells), 诱导多能干细胞 (iPS cells)都是目前研究的热点,尤其是 iPS 细胞,因其独特的功能和不会造成伦理问题,已经成为全世界研究人员的宠儿,不断开发其新的应用,用于特定组织和器官的定向分化。与此同时,比多能干细胞更有特异性的组织干细胞,比如骨髓间充质细胞 (Bone marrow stromal cells),脂肪干细胞 (Adipose-derived stem cells), 脐带血干细胞 (Umbilical cord blood stem cells)等等,也被研究人员用于不同组织的再生。更特异性的细胞比如软骨祖细胞 (chondrogenic progenitor cells),心肌干细胞 (cardiac progenitor cells)也已被成功分离,并用于相应组织的再生。(iPS cells forming a colony, credit: Flickr)2. 新型生物材料成功地组织工程,一定离不开生物材料学科的发展。再生具有不同特性的生物组织,材料的选择至关重要。组织工程发展初期,材料通常被用做支架用以支持细胞的贴附和生长。目前新材料的开发主要侧重于材料的生物学特性,新的材料不但要能作为支架,还要能与细胞相互作用,诱导细胞迁移,扩增,定向分化。同时新材料还被赋予了调节细胞生长的微环境的功能,比如释放生长因子,传递信号因子,抑制炎症,等等。更有能自组装 (self-assembly)的新型生物材料,能在外部刺激的情况下,实现在特定时间,特定微环境中自我组装成目标组织或器官的形态。虽然这些研究还在早期的探索阶段,但可以预见未来会出现激动人心的突破成果。( Biomimetic liver tissue engineered from novel biomaterials, credit: NIH)3. 信号因子对于体外细胞培养来说,缺乏了体内的原生环境和相关的信号因子,很难成功地有效率的分化为目标组织器官。经过多年的研究,部分组织定向分化所需的生长因子已经逐渐被确定。传统的组织工程方法通常直接应用已确定的生长因子组合,用于培养细胞或者装载了细胞的支架材料。然而,生长因子分离纯化耗时耗力耗钱,所以并不是长期使用的最佳选择。目前这个领域的发展主要侧重于化学小分子,基因,物理刺激,等等。通过化学小分子的作用,可以激活与生长因子作用相当的生物信号通路,因而诱导细胞分化。基因的转导,使细胞本身能在不需要外界刺激的情况下实现分化,以及功能的获取。对于不同目标组织分化过程中的物理刺激,比如失重,加压,支架材料的表面结构,等等也可以促进细胞的分化。结合新型生物材料,将不同信号因子和材料合并,也是一个研究的热点,所谓的 “Smart Material”。比如,具有药物缓释功能的支架,加载的质粒DNA的水溶胶,等等。(Recellularization of decellularized rat kidney, credit: Harvard Medical School)4. 生物制造方法生物制造 (Biofabrication)是一个相对较新的名词,顾名思义就是利用构成生物体的基本元素 (细胞,生长因子,生物材料,等等),制造出具有功能的生物组织或器官,或者用于研究的生物系统,这里主要谈一下前者。最传统的组织工程制造方法就是将细胞装载到3D支架,并在具有生长因子的环境中培养。经过多年的发展,大量针对于不同组织的制造方法被开发出来。举例来说,去细胞器官 (Decellularization)的重新细胞化 (Recellularization)已经在实验中用于肝脏,肾脏,心脏,等的组织工程;细胞膜片 (Cell sheet)的3D组装也已经被成功应用于软骨,血管,皮肤等组织,并已经有临床产品用于病人; 微组织 (micro-tissue) 作为基本结构单元,也被成功用于血管,肝脏组织,肌肉组织等的再生。目前很热门的3D生物打印技术的出现,给组织工程和再生医学带来了又一轮新的革命。由于其精确地控制能力和个性化特点,使得定制人体组织器官成为可能。虽然3D生物打印处于初期研究阶段,有很多困难要克服 (请参见:3D生物打印的主要难点是什么),但是随着技术的成熟和组织工程自生的发展,成功3D生物打印出人体器官并不是幻想。(3D bioprinting for tissue engineering, credit: Wake Forest University)组织工程 (Tissue Engineering)一直在不断发展和进步,虽然大量的研究成果还仅限于实验室阶段,但已经有很多技术进入了临床转化,甚至于市场化。不仅仅在其医学领域的应用,利用再生出的组织进行药物测试和毒物测试也被认为是未来5-10年的一项研究热点,这也将给生物医药产业带来革命性的突破。(Human-on-a-chip drug testing model, Credit: Wyss Institute, Harvard University)参考:'s Push in Tissue Laboratory for Tissue Engineering and Organ Lab: Professor Robert (推荐阅读)(推荐阅读)______________________________________________________________________________________转载请标明出处Dr. YY关注问题写回答12 个回答相关推荐想脱单又不想去相亲,有什么高质量的社交平台推荐吗?别说,我还真知道有个靠谱的社交平台。作为996时间紧张的上班族,我太知道找个女友到底有多难了!我就是在社交小程序上找到了三观一致、身材又超辣的女朋友。我就觉得相亲太尴尬,两个不熟悉的人直接见面聊天,根本就没话题,才用了社交小程序,还能查看个人信息和喜好,杜绝尬聊的情况发生。如果兄弟们也有同样的相亲烦恼,请猛点下面这个小程序寻找属于你的另一半!小程序里不仅有详细的个人信息,还有严格的审核防止造假。h...山满雾的回答你试过最牛逼的“护眼减少红血丝”的方法是什么?32天!清澈大眼手到擒来!!不管是熬夜还是盯着电脑手机屏眼睛泛红血丝,或者干涩用眼过度的,不到7天就能改善!就靠一个叶黄素酯片,用在自己保护自己的眼睛上,才发现之前蒸汽眼罩,眼药水这种杯水车薪、短暂的方法不如靠叶黄素内部改善彻底拯救!就是补充眼睛流失的营养成分,缺啥补啥比一味缓解更高效有针对性[方法很科学简单,程序员打工人大学生等经常用眼的人群都适用]说真的,之前谁要是告诉我,靠这玩意儿吃1个月就...我没有肉的回答养猫的你们都买过什么好用不贵的猫咪用品?作为一名已离职的猫舍管理员,今天就扒一扒猫圈的那些秘密!其实猫粮,罐头,猫砂一直都很便宜,只是大部分人都了!自从知道这个秘密,我现在基本上每次买渴望,爱肯拿、纽翠斯等等大牌猫粮都是2、3折就能拿下!!每月平价下来比别人多省2000多块钱!那怎样才能像我一样买到既便宜又好看的猫咪用品呢? 今天我就带你们一起来揭一下猫圈用品的那些不为人知的内幕!其实很多大牌商家每隔一段时间都会联合多种渠道放出超多...吃鱼的喵的回答冬天怎么穿才能显瘦又保暖?喵小晨的回答2022年取暖器推荐 整屋舒适性取暖选购攻略 附(暖风机/电热油汀/快热炉/踢脚线)毛徐的回答洗地机是智商税吗?好用的洗地机怎么选?这年头,在一些人眼里啥啥都有”智商税“的嫌疑,作为一个洗地机的真实使用者,这次我必须站起来说一句,洗地机不仅不是智商税,还是年度必推的宝藏好物!因为洗地机对我生活的改变是肉眼可见的~每周只需抽出个十分钟的时间,全屋地面就能清理得干干净净,剩下的时间我只想用边葛优躺边感叹”洗地机真香“。面条饭粒扣地上了?没事~直接吸走~顽固污渍不好清理?没事~轻松洗干净~整个过程,我只需要扶着”手杆“走,不弯腰、不...米露小姐姐的回答「成考」和「自考」的区别是什么?自考学姐元小南的回答申请英国留学要多少的GPA,英国大学对GPA的要求是多少啊?建议可以下载留学快问app/点击下方进入小程序查询全球各高校的录取要求,而且还有大量的案例可以参考,看看和你背景一样的同学都去了哪些学校。一、你本科期间的GPA,在申请英国硕士项目时影响很大。相比于美国,英国高校更看重分数。你的院校背景以及分数很大程度...留学快问的回答推荐一个靠谱的白嫖群!YL10的回答

中国组织工程研究杂志和中国运动医学杂志都是国内知名的学术期刊,两者都有其独特的特点和优势。中国组织工程研究杂志主要关注组织工程的研究,涵盖了细胞工程、生物材料工程、细胞培养、组织再生等领域,是国内组织工程领域的重要参考资料。中国运动医学杂志则专注于运动医学的研究,涵盖了运动生理学、运动营养学、运动损伤预防和治疗等领域,是国内运动医学领域的重要参考资料。因此,读者可以根据自己的兴趣和需求,选择适合自己的杂志。

细胞工程论文

细胞工程是生物工程的一个重要方面。总的来说,它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。下面是我为大家整理的细胞工程论文,欢迎阅读。

【摘要】 目的制作去细胞肌肉组织工程支架,并检测其与人羊膜上皮细胞的生物相容性。方法 采用TNT和十二烷基磺酸钠结合的化学萃取方法制作去细胞肌肉组织工程支架,冰冻切片观察其结构。将人羊膜上皮细胞种入支架培养7 d后,用免疫组化检测羊膜上皮细胞的增殖活性、NT3及BDNF的表达,扫描电子显微镜观察其超微结构。结果 支架中细胞去除完全,其主要结构为平行排列的管状结构。细胞外基质的主要成分弹性纤维和胶原纤维保持完好。羊膜上皮细胞在支架里有增殖活性,并呈现NT3、BDNF免疫反应阳性。扫描电镜显示,羊膜上皮细胞在支架中分布均匀,生长良好。结论 成功的制作了去细胞肌肉组织工程支架,其与人羊膜上皮细胞有良好的相容性。

【关键词】 去细胞肌肉;人羊膜上皮细胞;生物相容性

近年来组织工程研究的重要进展之一就是采用自体或异体移植物制作天然生物降解材料的组织工程支架。其中去细胞移植物与机体有良好的生物相容性。去细胞肌肉支架可作为生物工程支架支持神经细胞轴突再生。Mligiliche等〔1〕把去细胞肌肉移植入大鼠坐骨神经缺损处,4 w后发现有大量神经轴突长入去细胞肌肉支架中。由于单独应用去细胞肌肉支架治疗神经系统疾病的效果有限,去细胞肌肉支架要发挥更大的作用往往需要向支架中植入种子细胞〔2,3〕。研究表明羊膜上皮细胞可分泌多种神经因子〔4,5〕,促进神经元轴突的生长,是一种良好的治疗神经系统疾病的种子细胞。本研究利用化学去细胞的方法制成去细胞肌肉支架,并把羊膜上皮细胞种入去细胞肌肉支架内,探究两者的相容性,为开展组织工程治疗神经系统方面的疾病提供新的途径。

1 材料与方法

材料

实验动物 Wistar 大鼠由吉林大学白求恩医学院实验动物中心提供。

试剂 IMDM培养基及小牛血清由Hyclone 公司提供。5′溴尿嘧啶核苷(BrdU) 及BrdU 单克隆抗体购自Neomarker公司;神经营养素(NT)3,脑源性神经营养因子(BDNF)兔抗人多克隆抗体购自武汉博士德公司,SABC免疫组化试剂盒购自福州迈新生物公司。人羊膜上皮细胞株为本实验室保存。

方法

去细胞肌肉支架的制备 参考 Brown等〔6〕去细胞膀胱的制作方法制备去细胞肌肉支架,简述如下:取Wistar大鼠腹锯肌,放入蒸馏水中,在摇床中以37℃、50 r/min摇48 h后,转入3%的TritonX100溶液,摇床中37℃、50 r/min摇48 h。然后放入蒸馏水中,摇床37℃、50 r/min摇48 h。换成1% SDS溶液,摇床37℃,50 r/min摇48 h。PBS洗24 h。PBS中4℃保存备用。

支架形态结构的观察及成分鉴定 肉眼观察去细胞肌肉的形态。去细胞肌肉用4%多聚甲醛PBS固定1 h,5%蔗糖90 min,15%蔗糖90 min,30%蔗糖过夜以梯度脱水,OCT包埋,冷丙酮速冻,之后放入-70℃冰箱保存。恒冷箱切片机切片,HE 染色,观察其内部结构。此外对切片进行Van Gienson(VG)染色和 Weigert染色(VG+ET染色)检测支架的细胞外基质成分。

人羊膜上皮细胞的培养 人羊膜上皮细胞在DMEM培养液中(含10%胎牛血清,100 U/ml青霉素,100 mg/ml链霉素,200 μg/ml的谷氨酰胺),37℃、5 % CO2及饱和湿度条件下的细胞培养箱中培养,隔天换液,待单层培养细胞生长至80%汇合后,传代培养。

人羊膜上皮细胞与去细胞肌肉支架相容性的鉴定

取生长良好的人羊膜上皮细胞,80%细胞接近融合,弃去培养液,胰蛋白酶消化,当胞体回缩,细胞间隙变宽时,用血清终止消化,反复轻吹瓶壁细胞,制成单细胞悬液于离心管中,1 000 r/min,离心3 min。用DMEM重悬细胞。用1 ml注射器吸入细胞悬液,以2×106/ml 密度注入去细胞肌肉支架中分装至24孔板中,在37℃、5 % CO2及饱和湿度条件下的细胞培养箱中培养,隔天换液,培养1 w。掺入Brdu(终浓度为10 mg/L),继续培养1 d后,恒冷箱切片机切片(方法同前)。切片经PBS 洗后,3% H2O2灭活内源性过氧化物酶10 min,血清封闭20 min;一抗用BrdU(1∶1 000稀释)单克隆抗体,BDNF和NT3多克隆抗体(1∶100稀释)4℃孵育过夜,PBS 洗后,二抗37℃孵育30 min,PBS 洗后,SABC37℃孵育30 min,DAB显色。光镜下观察。

扫描电子显微镜鉴定羊膜上皮细胞在去细胞肌肉支架上的生长情况 取生长良好的人羊膜上皮细胞,80%细胞接近融合时,用上述方法消化下来后,把羊膜上皮细胞种植到去细胞肌肉支架中,放在24孔板中,在37℃、5 % CO2及饱和湿度条件下的细胞培养箱中培养7 d后,用2%戊二醛固定后,梯度乙醇脱水,CO2临界点干燥,镀膜,采用扫描电子显微镜观察并拍照。

2 结 果

支架的组织结构与成分 去细胞肌肉外观呈乳白色,半透明,质地柔软。从大体上看,肌肉去细胞前后整体大小与形状无显著变化。支架纵切面的HE染色观察可见骨骼肌细胞成分消失,而纤维网架结构保持完整,支架内主要为平行管道。VG+ET染色证明支架成分主要为胶原纤维和弹力纤维等细胞外基质成分,胶原纤维为红色波浪状结构,弹性纤维为蓝色丝状结构,见图1。

羊膜上皮细胞与去细胞肌肉支架的兼容性 见图2,HE染色显示人羊膜上皮细胞在支架中生长良好,分布均匀(图

图1 去细胞肌肉支架大体与组织切片染色

图2 去细胞肌肉支架的病理图片2A)。免疫组化染色显示,BrdU阳性细胞数目多,提示支架中的人羊膜上皮细胞有增殖能力(图2B)。抗NT3和BDNF染色显示,支架中的人羊膜上皮细胞含有NT3、BDNF阳性颗粒,呈棕褐色分布在细胞质中(图2C,2D)。JSM5600LV扫描电子显微镜显示,在支架内部分布有大量细胞,细胞在支架中分布比较均匀,生长状态良好(图2E)。

3 讨 论

理想的支架材料应与细胞外基质类似,与活体细胞有良好的生物相容性〔7,8〕。去细胞肌肉作为治疗神经损伤的生物工程支架材料有如下优势:(1)去细胞肌肉的细胞外基质成分对组织细胞的'迁移、黏附、生长代谢都有重要作用,研究表明再生的轴突可以很好的黏附在去细胞肌肉支架上〔9〕。(2)去细胞肌肉的排列结构与神经膜管类似,仅在直径上略大于神经膜管〔10〕,它们提供了轴突可生长穿过的足够空间〔9〕,该结构对于诱导神经轴突再生是十分重要的。 Fansa等比较了接种施万细胞的不同去细胞生物材料(肌肉,静脉,神经外膜)桥接缺损的外周神经的结果,发现缺乏神经膜管样结构的去细胞肌肉支架(静脉和神经外膜支架)中的再生轴突是无序和排列混乱的,而有神经膜管样结构的去细胞肌肉支架中的再生轴突是有序排列的〔11〕。这种轴突再生的有序性对神经损伤的轴突再生同样也是十分重要的。(3)去细胞肌肉引起的免疫排斥反应较小〔9,12〕。这些优势都说明去细胞肌肉可作为治疗神经损伤的理想的材料。本研究采用的制作去细胞肌肉的方法主要用来减少异种移植材料的免疫排斥反应。该方法能有效的去除脂膜和膜相关抗原以及可溶性蛋白,并能有效的保留细胞外基质成分的原始空间结构。肌细胞正常呈平行分布,其细胞外基质成分也是平行分布的,从支架纵切面的结果看支架的纤维成分也是平行排布的,VG+ET染色结果显示细胞外基质的主要成分胶原纤维和弹性纤维保持完好。这些结果进一步证实此方法可成功制备去细胞肌肉支架。

由于单独应用去细胞肌肉支架治疗神经系统疾病的效果有限〔13〕,去细胞肌肉的生物相容性也有待验证。本研究用人羊膜上皮细胞作为种子细胞种入去细胞肌肉支架以探讨其相容性。研究表明,羊膜上皮细胞中含有多种生物活性因子,包括黏蛋白、转移生长因子、前列腺素E、表皮生长因子样物质,IL1,IL8 等因子,另外,还可分泌BDNF和NT3等重要的神经营养因子〔4〕。其中层黏蛋白、BDNF和NT3等生物活性因子对神经损伤的治疗具有十分重要的作用。羊膜上皮细胞可作为一种较理想的种子细胞,与去细胞肌肉支架结合可能成为治疗神经系统疾病的一个理想的组织工程材料。本实验观察到人羊膜上皮细胞在去细胞肌肉支架中分布均匀,抗BrdU、BDNF及NT3免疫组化显示去细胞肌肉支架中羊膜上皮细胞有良好的增殖能力,并能表达BDNF和NT3,说明羊膜上皮细胞在去细胞肌肉支架中保持了良好的生物学活性。以上结果一方面证明了本研究制作的去细胞肌肉支架有良好的生物相容性,另一方面为应用羊膜上皮细胞和去细胞肌肉支架结合治疗神经系统疾病提供了理论和实验基础。

总之 ,本研究成功制备了去细胞肌肉支架,并证实人羊膜上皮细胞在去细胞肌肉支架中能分泌重要的神经营养因子,人羊膜上皮细胞与去细胞肌肉支架桥接体为神经缺损再生提供了基底膜、神经营养因子等种种有利因素,构成了良好的神经再生微环境,有利于使神经缺损得到较好地修复,为进一步研究羊膜上皮细胞与去细胞肌肉支架桥接体治疗神经损伤奠定了一定的实验基础。

【参考文献】

1 Mligiliche N,Kitada M,Ide of detergentdenatured skeletal muscles provides effective conduits for extension of regenerating axons in the rat sciatic nerve〔J〕.Arch Histol Cytol,2001;64 (1):2936.

2 Fansa H,Keilhoff G,Forster G,et muscle with Schwanncell implantation:an alternative biologic nerve conduit〔J〕.J Reconstr Microsurg,1999;15(7):5317.

3 Gulati AK,Rai DR,Ali influence of cultured Schwann cells on regeneration through acellular basal lamina grafts〔J〕.Brain Res,1995;705(12):11824.

4 朱 梅,陈 东,盂晓婷,等.羊膜上皮细胞移植治疗帕金森病大鼠的实验研究〔J〕.中国老年学杂志,2006;26(2):2279.

5 Meng XT,Chen D,Dong ZY,et neural differentiation of neural stem cells and neurite growth by amniotic epithelial cells coculture〔J〕.Cell Biol Intern,2007;31:6918.

6 Brown AL,BrookAllred TT,Waddell JE,et acellular matrix as a substrate for studying in vitro bladder smooth muscleurothelial cell interactions〔J〕.Biomaterials,2005;26:52943.

7 Suh JK,Matthew of chitosanbased polysaccharide biomaterials in cartilage tissue engineering:A review〔J〕.Biomaterials,2000;21(24):258998.

8 Grande DA,Halberstadt C,Naughton G,et of matrix scaffolds for tissue engineering of articular cartilage grafts〔J〕.J Biomed Mater Res,1997;34(2):21120.

9 Fansa H,Schneider W,Wolf G,et responses after acellular muscle basal lamina allografting used as a matrix for tissue engineered nerve grafts〔J〕.Transplantation,2002;74(3):3817.

10 李培建,胥少汀.去细胞肌肉支架移植及神经生长因子对脊髓横断性损伤的修复作用〔J〕.中国脊柱脊髓杂志,2000;10(4):2203.

11 Fansa H,Keilhoff of different biogenic matrices seeded with cultured Schwann cells for bridging peripheral nerve defects〔J〕. Neurol Res,2004;26(2):16773.

12 Brown AL,Farhat W,Merguerian PA,et week assessment of bladder acellular matrix as a bladder augmentation material in a porcine model〔J〕.Biomaterials,2002;23:217990.

13 李培建,李兵仓,胥少汀.肌基膜管移植修复脊髓缺损的实验研究〔J〕.中华创伤杂志,2001;17(9):5258.

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生物材料与组织工程杂志

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中国组织工程研究和中国运动医学杂志都是非常有价值的学术期刊,对于对组织或运动相关研究者来说,阅读两者均可获得不少帮助。

《生物材料与组织工程》包括两部分内容,其中第1-7章为生物材料部分,主要介绍了生物医用材料的特点、要求、结构与性能、评价方法及其在医学中的应用,分别就医用金属、医用陶瓷、医用高分子材料、生物材料表面改性和纳米生物材料进行了详细论述;第8-13章为组织工程部分,首先介绍了组织工程三要素,重点论述了细胞分子生物学、组织工程化皮肤、骨组织工程以及肌腱和韧带组织工程。《生物材料与组织工程》在系统性、科学性的基础上力求反映相关方面新的研究进展。《生物材料与组织工程》是教育部普通高等教育“十一五”国家级规划教材,可作为材料科学与工程和生物医学工程专业本科生和研究生学习用书,也可供从事相关专业的科技人员、教师和学生使用。

肾组织学结构研究进展论文

Objective: Through the study of animal experiments to observe the United Yishen soup benazepril 5 / 6 nephrectomized rats renal function improved efficacy and reduced TGF-β1 expression in renal tissue and other advantages, and to explore the soup Yishen possible to improve the renal function of mechanism of action. Methods: 1. Select SPF class healthy adult male SD rats with 50 only as the research object, adaptive feeding one weeks later, 10 randomly selected as the sham-operated group (A group), and the remaining 40 with 5 / 6 nephrectomy CRF-made law model. 2. After the success of model selection criteria in line with the study group 32 rats were divided into B: model group, 8; C groups: benazepril group 8; D group: the Chinese Medicines Board 8; E Group : Yishen Decoction United benazepril group referred to as traditional Chinese and western medicine group of eight, together with the A Group of 5 Group. 3. Successful modeling start after delivery, the groups were given corresponding drugs decoction. 4. The end of the experiment 24 hours after the detection of urinary protein and blood BUN, Scr, RBC, Hb, and renal histology observation and renal tissue TGF-β1 expression assay. Results: 1. The general situation: during the experiment, sham-operated rats demonstrated alertness, quick reaction, dense fur, clean and shiny, growth, consumption and the activities had no significant abnormalities, weight gain; model group was significant malnutrition, make them apathetic, slow activity, loss of appetite, fluffy fur, haggard Matte, died in the course of treatment at 2, probably because of renal failure due consideration; benazepril rats than sham-operated group spirit apathetic, slow activity, fur, fluffy; medicine the performance of rats with similar benazepril group; WM rats with sham-operated rats without much difference in general performance, but dry dark fur. 2. Of blood BUN, Scr impact: benazepril group, traditional Chinese medicine group, in the WM group significantly decreased BUN, Scr level, compared with the model group has significant difference (P <), but still high in sham-operated group; traditional Chinese and western medicine group and the Chinese medicine group, benazepril group has significant difference (P <); Chinese medicine group and the benazepril group was no significant difference (P> ). 3. Hematology impact: Chinese medicine group and the TCM-WM group was significantly increased blood RBC, Hb, compared with the model group has statistically significant difference (P <), but the difference between the two groups was not significant (P> ); benazepril group compared with the model group was no significant difference (P> ). 5. Pathologic changes, acceptance of renal rat subtotal excision were visible matrix hyperplasia, glomerular sclerosis, but the model group compared to the treatment group significantly lesser degree of glomerular sclerosis, one of traditional Chinese and western medicine to renal small ball for the lightest sclerosis; Immunohistochemistry results showed that the treatment group in renal tissue expression of TGF-β1 were significantly lower than model group (P <), and traditional Chinese and western medicine group can reduce the TGF-B1 in renal tissue Expression, and traditional Chinese medicine group and the benazepril group has statistically significant difference (P <). Conclusion: Yishen soup through Yiqi Jianpi, huoxuehuayu, dampness Xiexin Turbidimetry, CRF can reduce blood BUN, Scr, improve anemia and reduce proteinuria, can be reduced effectively with 5 / 6 nephrectomy-induced CRF rat kidney tissue expression of TGF-β1, thereby reducing the accumulation of ECM, slowing the development of renal fibrosis, and delay the progress of CRF. Fully Yishen soup has a good anti-renal fibrosis, but also after the United benazepril better efficacy.

Objective: Through the study of animal experiments to observe the United Yishen soup benazepril 5 / 6 nephrectomized rats renal function improved efficacy and reduced TGF-β1 expression in renal tissue and other advantages, and to explore the soup Yishen possible to improve the renal function of mechanism of action. Methods: 1. Select SPF class healthy adult male SD rats with 50 only as the research object, adaptive feeding one weeks later, 10 randomly selected as the sham-operated group (A group), and the remaining 40 with 5 / 6 nephrectomy CRF-made law model. 2. After the success of model selection criteria in line with the study group 32 rats were divided into B: model group, 8; C groups: benazepril group 8; D group: the Chinese Medicines Board 8; E Group : Yishen Decoction United benazepril group referred to as traditional Chinese and western medicine group of eight, together with the A Group of 5 Group. 3. Successful modeling start after delivery, the groups were given corresponding drugs decoction. 4. The end of the experiment 24 hours after the detection of urinary protein and blood BUN, Scr, RBC, Hb, and renal histology observation and renal tissue TGF-β1 expression assay. Results: 1. The general situation: during the experiment, sham-operated rats demonstrated alertness, quick reaction, dense fur, clean and shiny, growth, consumption and the activities had no significant abnormalities, weight gain; model group was significant malnutrition, make them apathetic, slow activity, loss of appetite, fluffy fur, haggard Matte, died in the course of treatment at 2, probably because of renal failure due consideration; benazepril rats than sham-operated group spirit apathetic, slow activity, fur, fluffy; medicine the performance of rats with similar benazepril group; WM rats with sham-operated rats without much difference in general performance, but dry dark fur. 2. Of blood BUN, Scr impact: benazepril group, traditional Chinese medicine group, in the WM group significantly decreased BUN, Scr level, compared with the model group has significant difference (P <), but still high in sham-operated group; traditional Chinese and western medicine group and the Chinese medicine group, benazepril group has significant difference (P <); Chinese medicine group and the benazepril group was no significant difference (P> ). 3. Hematology impact: Chinese medicine group and the TCM-WM group was significantly increased blood RBC, Hb, compared with the model group has statistically significant difference (P <), but the difference between the two groups was not significant (P> ); benazepril group compared with the model group was no significant difference (P> ). 5. Pathologic changes, acceptance of renal rat subtotal excision were visible matrix hyperplasia, glomerular sclerosis, but the model group compared to the treatment group significantly lesser degree of glomerular sclerosis, one of traditional Chinese and western medicine to renal small ball for the lightest sclerosis; Immunohistochemistry results showed that the treatment group in renal tissue expression of TGF-β1 were significantly lower than model group (P <), and traditional Chinese and western medicine group can reduce the TGF-B1 in renal tissue Expression, and traditional Chinese medicine group and the benazepril group has statistically significant difference (P <). Conclusion: Yishen soup through Yiqi Jianpi, huoxuehuayu, dampness Xiexin Turbidimetry, CRF can reduce blood BUN, Scr, improve anemia and reduce proteinuria, can be reduced effectively with 5 / 6 nephrectomy-induced CRF rat kidney tissue expression of TGF-β1, thereby reducing the accumulation of ECM, slowing the development of renal fibrosis, and delay the progress of CRF. Fully Yishen soup has a good anti-renal fibrosis, but also after the United benazepril better efficacy.

肾脏俗称“腰子”,是一实质性器官,位于腹膜后脊柱两侧,左右各一个,长约10~12厘米,宽5~6厘米,厚3~4厘米,呈蚕豆形。肾脏的上缘和第十一、十二胸椎同高,下缘可达第三腰椎。右肾比左肾低1~2厘米,因为右侧有肝脏的关系。成人每个肾脏的重量约为130克左右,女性比男性稍轻些。正常的肾脏呈红褐色,含有丰富的血液。在肾脏纵切面上,肾实质分为皮质和髓质两部分。皮质位于肾实质的表层,髓质位于肾实质的深部。皮质厚度在成年人约为厘米。切面见红色点状颗粒,是肾小球的肉眼观。髓质厚度约占肾实质的2/3,切面呈条纹状,是肾小管的肉眼观。髓质由8~18个肾锥体组成,在肾锥体之间有嵌入的皮质部分,成为肾柱。肾锥体呈圆锥状,尖端突向肾窦,称为肾乳头。肾乳头被肾小盏包绕,其底部宽大,朝向外侧,与皮质相连。2个或2个以上的肾乳头伸入一个肾小盏,相邻的肾小盏汇合成肾大盏,再汇成肾盂,下接输尿管。肾脏内缘中部凹陷处称肾门,有肾血管、淋巴管、神经及输尿管出入,其间充以疏松结缔组织和脂肪组织。肾脏的表面有3层被膜包裹,由外向内分为肾筋膜、脂肪囊和纤维膜。纤维膜由致密结缔组织构成,紧靠肾实质表面,正常时易于剥离。

与中国组织工程研究杂志相似

中华细胞与干细胞杂志、中国组织工程研究、中国神经再生研究、中华临床医师杂志

您好,这两个杂志都是国内知名的学术期刊,它们都涵盖了中国组织工程研究和中国运动医学领域的最新研究成果。中国组织工程研究杂志是由中国组织工程学会主办的,主要发表有关组织工程学科的原创性研究论文,以及组织工程学科的综述性文章。中国运动医学杂志则是由中国运动医学会主办的,主要发表有关运动医学领域的原创性研究论文,以及运动医学领域的综述性文章。总的来说,两个杂志都是国内知名的学术期刊,它们都发表了有关组织工程学科和运动医学领域的最新研究成果,但是由于它们的发行方式和发行领域不同,所以您可以根据自己的需要来选择适合您的杂志。

这要看文章的质量,看是怎样的

如果你想要了解有关组织工程和运动医学的研究,可以考虑阅读《中国组织工程研究》和《中国运动医学杂志》。比较而言,《中国组织工程研究》以最新的研究和进展为主要特点,《中国运动医学杂志》则以综述性论文为主要特点。

组织工程研究方向论文

投稿须知:1.关于文章字数及内容质量的投稿基本要求:. 《中国组织工程研究》杂志要求研究原著文章正文≥6000字,英文≥5000单词,文章出版≥8版面(发表的文章页数),参考文献50—60条。综述文章正文≥7000字,英文≥6000单词,文章出版≥10版面,参考文献60-70条。.在引言和结果中要对一个问题说清楚,尤其是结果应多方位、多角度、多层次证实其客观和正确性,较少或不应有让小同行专家提出可质疑的漏洞。.在讨论中应针对结果深入分析,写出本文与他篇不同的个性化特点。 如文章有组织学内容,必须配有相应高清晰黑白或彩色图片,不能单纯用文字描述。如未发来请速补发。2.为加快审稿速度,请作者在审稿后按如下要求完成几件事: 请作者填表推荐2-4名您认为适宜审查文章的审稿专家。职称应为教授或副教授,与文章有相关的研究方向,有助于编辑部选择审稿人时应用,有利于加快审稿速度。.请作者提供自己在pubmed检索后作出的本课题的创新性报告:不需要图书馆等检索单位的查新证明,但须提供检索时间、检索时间范围、检索关键词、检索出相关文章数量并依此作出文章的创新性分析。并从下述2个方面具体描述创新性的特点:1文章学术水平与国内外同类研究的比较,应以客观数据验证本文结果的特点,200-300字。2课题设计区别于国内外相关研究的特点。200-300字。.课题文章如有立项标书和专利证书,内容不保密可发来。.英文投稿的作者,如原文有中文全文请同时发来,将有利于国内和华裔专家审稿时参考,如原文为英文,不要求翻译成中文。应提供文章400—500字中文摘要。3.对修回文章的具体要求:.在修改文章时,请将文中修改部分加下划线,指明所更改的内容,标清修改后全文字数。以利下一流程外审专家按更详细的标准审稿,经再审后决定您的稿件是否被采用。. 落实专家外审意见时,请按专家所提意见逐条一一对答。.要求7日内修回稿件!4. 申请加急 本刊审稿1个月,优秀稿件提出申请经编委会讨论,可3-4个月发表。一般稿件6-8个月发表。 可为抢国内外首发权的组织工程研究领域的优秀稿件开辟“绿色特快通道”,条件如下:“绿色特快通道”发稿条件:国家及省部级各项基金资助项目论文;国家及省部级重点科研课题论文;院士及首席科学家项目课题论文;国家及省部级重点科研项目中心及其实验室课题论文;国家及省部级专利技术项目论文;博士后流动站课题,博士、硕士优秀答辩论文;经检索证实为国内首发的生物材料、干细胞、医学植入物、数字化骨科、器官移植、组织工程研究中的前瞻性论文。上述领域内多项目、多国家、多单位联合协作联合资助的稿件,前瞻性、多中心的大样本课题,需要领先在国际、国内发表的稿件。

组织工程是非常的陌生的。好多人基本从字面意思去理解认为这是个什么样的组织,又与工程挂上钩简直不知所云。其实,组织工程一词在80年代后期就已经诞生了,这词的概念是由美国的化学工程师Robert Langer和临床医师Joseph P. Vacanti 提出的。组织工程是如何定义的呢?它是应用工程学和生命科学的原理和技术,正确认识哺乳动物在正常及病理两种状态下的结构和关系,在此基础上研究、开发用于修复、维护、促进人体各种组织和器官损伤后的功能与形态生物替代物的一门新兴科学。书面的意思不但拗口还难以理解,实际上组织工程就是一门新兴的科学,主要作用就是研究、开发出一种能够修复组织和器官损伤的生物替代物。组织工程的3个基本要素:种子细胞、生物材料、组织构建。通过采用各种种子细胞和生物材料在体外进行组织构建,再造各种人工组织或者是器官。它涉及到生命科学、材料学、以及工程学等多个领域。20世纪90年代,在临床医生、工程学家、以及企业科学家的共同努力下,极大的推动了组织工程的发展,但是对基础生物学的研究相对匮乏。直到90年代中期,对干细胞和其他祖细胞关注逐渐增多才开始形成再生医学的概念。国际再生医学基金会其实明确的把组织工程定为再生医学的一个分支,但是像干细胞治疗、细胞因子和基因治疗等能引起组织再生的技术和方法均被列入组织工程的范畴,因而组织工程与再生医学两者经常混用。我们通常是这样理解它们之间的关系。再生医学包含组织工程领域以及传统工具以外的方法,而组织工程则是实现再生医学的一种治疗手段或者说是工具。组织工程和再生医学的目标是相同的,它们都是为患者提供功能性的组织和器官。组织工程更多的是用体外培养物替代组织器官。目前多种生物材料已经成功的应用于人体,比如:人工骨、人工晶体、医用导管、人工心脏瓣膜、血管支架。像人造肺、心脏、肝、肾、角膜等也在大力的研究之中。未来再生医学行业企业竞争怎么样?再生医学的内涵已不断扩大,包括组织工程、细胞和细胞因子治疗、基因治疗和微生态治疗等。国际再生医学基金会(IFRM)已明确把组织工程定为再生医学的分支学科。随着组织工程概念的扩展,凡是能引导组织再生的各种方法和技术均被列入组织工程范畴内,所以在一般情况下,组织工程和再生医学并没有严格区分。目前,再生医学领域正在探索的3大策略包括:通过移植细胞悬浮体或聚合体来替代受损组织;实验室生产的能够替代天然组织的生物化人工组织或器官的植入;通过药物手段,对损伤组织部分进行再生诱导。然而,目前还没有任何一种策略取得完全令人满意的结果。再生医学市场调研 2021年再生医学行业前景及发展现状分析再生医学原先指体内组织再生的理论、技术和外科操作,也可以认为是一门研究如何促进创伤与组织器官缺损生理性修复,以及如何进行组织器官再生与功能重建的学科,可以理解为通过研究机体的正常组织特征与功能、创伤修复与再生机制及干细胞分化机理,寻找有效的生物治疗方法,促进机体自我修复与再生,或构建新的组织与器官以维持、修复、再生或改善损伤组织和器官功能。国家政策支持再生医学行业发展的倾向愈加明朗,随着再生医学科技的不断发展,干细胞与再生医学行业准入政策、再生医学监管政策的不断完善,预计在不久的将来,再生医学行业准入的再生医学的适应症范围将继续扩大,尚未准入的相关再生医学技术也将获得准入许可,再生医学的时代终会完全敞开大门。新一轮经济科技背景下,再生医学疗法为疾病治疗开辟了全新道路。在世界医疗发展进程中,西医疗法、中医疗法、营养将康疗法等一直处于主流地位,随着近年来新一轮再生医学科技革命和再生医学产业变革的加速演进,再生医学成为继药物治疗、手术治疗之后的第三种疾病治疗途径,再生医学推动生物和生命健康领域跨越发展。2020年中国再生医学行业大部分都是有限责任公司,股份有限公司占据较少。诺普再生医学龙头企业完成数千万元A轮融资!诺普再生医学成立于 2016 年 9 月,是生物 3D 打印领域的国家高新技术企业,再生医学龙头公司备受学术界、再生医学龙头产业界的关注,是工信部最早的增材制造联盟单位、再生医学龙头医疗器械行业协会 3D 打印专委会会员,中国医疗器械行业协会标准化起草单位。诺普再生医学自成立以来,专注投入再生医学领域,以组织工程学为方向,以生物3D打印技术为基石,满足再生型人工组织市场的迫切需求。在整个再生型人工组织市场中,皮肤、骨和软骨占据重要地位(约30%)。有数据显示,我国每年皮肤缺损患者多达975万人,骨、软骨损伤患者多达1300万人。其中很多人需要健康的皮肤、骨和软骨组织进行修复和移植来治愈病痛。随着增材制造技术的不断发展,再生医学已成为被学术界和产业界认为最接近于临床转化和规模商业化的技术之一,再生医学被称为推动 21 世纪医疗个性化、再生医学精准化、再生医学微创化和远程化发展的重要技术支撑,再生医学更被政府纳入《中国制造 2025》发展规划。再生医学成为医美领域持续探索的课题,其中对再生医学材料的探索则是重中之重。目前国内玻尿酸产品竞争则相当激烈,经过大浪淘沙,已然形成“玻尿酸三大巨头”:爱美客、昊海生科、华熙生物。截止目前,市面上已有超20款玻尿酸获批,国际品牌有乔雅登、瑞蓝、伊婉、艾莉薇以及公主等,国内再生医学则有爱美客旗下的逸美、嗨体宝尼达,华熙生物旗下的润百颜以及昊海生科旗下的海薇等。当时,国内再生医学领域的研究尚处于起步阶段,随着再生医学研究的进展,组织修复与再生医学将在传统治疗技术方法不断完善的基础上,展现分子、细胞、组织和器官不同层次生物高科技修复工程的划时代医疗水准,造福无数需要帮助的病人,2020年中国再生医学业大部分都是有限责任公司,股份有限公司占据较少。在激烈的再生医学市场竞争中,再生医学企业及投资者能否做出适时有效的市场决策是制胜的关键。再生医学行业研究报告就是为了解行情、再生医学分析环境提供依据,是再生医学企业了解市场和把握发展方向的重要手段,是辅助企业决策的重要工具。报告根据行业监测统计数据指标体系,研究一定时期内中国再生医学行业现状、再生医学变化及趋势。再生医学报告有助于企业及投资者洞察中国行业市场供需行为,评估中国再生医学行业投资价值,为相关企业提供第三方的决策支持。报告内容有助于再生医学行业企业、再生医学投资者了解市场供需情况,并可以为再生医学企业市场推广计划的制定提供第三方决策支持。再生医学报告第一时间为客户提供中国行业年度供求再生医学数据分析,报告具有内容翔实、模型准确、分析方法科学等特点。

细胞工程论文

细胞工程是生物工程的一个重要方面。总的来说,它是应用细胞生物学和分子生物学的理论和方法,按照人们的设计蓝图,进行在细胞水平上的遗传操作及进行大规模的细胞和组织培养。下面是我为大家整理的细胞工程论文,欢迎阅读。

【摘要】 目的制作去细胞肌肉组织工程支架,并检测其与人羊膜上皮细胞的生物相容性。方法 采用TNT和十二烷基磺酸钠结合的化学萃取方法制作去细胞肌肉组织工程支架,冰冻切片观察其结构。将人羊膜上皮细胞种入支架培养7 d后,用免疫组化检测羊膜上皮细胞的增殖活性、NT3及BDNF的表达,扫描电子显微镜观察其超微结构。结果 支架中细胞去除完全,其主要结构为平行排列的管状结构。细胞外基质的主要成分弹性纤维和胶原纤维保持完好。羊膜上皮细胞在支架里有增殖活性,并呈现NT3、BDNF免疫反应阳性。扫描电镜显示,羊膜上皮细胞在支架中分布均匀,生长良好。结论 成功的制作了去细胞肌肉组织工程支架,其与人羊膜上皮细胞有良好的相容性。

【关键词】 去细胞肌肉;人羊膜上皮细胞;生物相容性

近年来组织工程研究的重要进展之一就是采用自体或异体移植物制作天然生物降解材料的组织工程支架。其中去细胞移植物与机体有良好的生物相容性。去细胞肌肉支架可作为生物工程支架支持神经细胞轴突再生。Mligiliche等〔1〕把去细胞肌肉移植入大鼠坐骨神经缺损处,4 w后发现有大量神经轴突长入去细胞肌肉支架中。由于单独应用去细胞肌肉支架治疗神经系统疾病的效果有限,去细胞肌肉支架要发挥更大的作用往往需要向支架中植入种子细胞〔2,3〕。研究表明羊膜上皮细胞可分泌多种神经因子〔4,5〕,促进神经元轴突的生长,是一种良好的治疗神经系统疾病的种子细胞。本研究利用化学去细胞的方法制成去细胞肌肉支架,并把羊膜上皮细胞种入去细胞肌肉支架内,探究两者的相容性,为开展组织工程治疗神经系统方面的疾病提供新的途径。

1 材料与方法

材料

实验动物 Wistar 大鼠由吉林大学白求恩医学院实验动物中心提供。

试剂 IMDM培养基及小牛血清由Hyclone 公司提供。5′溴尿嘧啶核苷(BrdU) 及BrdU 单克隆抗体购自Neomarker公司;神经营养素(NT)3,脑源性神经营养因子(BDNF)兔抗人多克隆抗体购自武汉博士德公司,SABC免疫组化试剂盒购自福州迈新生物公司。人羊膜上皮细胞株为本实验室保存。

方法

去细胞肌肉支架的制备 参考 Brown等〔6〕去细胞膀胱的制作方法制备去细胞肌肉支架,简述如下:取Wistar大鼠腹锯肌,放入蒸馏水中,在摇床中以37℃、50 r/min摇48 h后,转入3%的TritonX100溶液,摇床中37℃、50 r/min摇48 h。然后放入蒸馏水中,摇床37℃、50 r/min摇48 h。换成1% SDS溶液,摇床37℃,50 r/min摇48 h。PBS洗24 h。PBS中4℃保存备用。

支架形态结构的观察及成分鉴定 肉眼观察去细胞肌肉的形态。去细胞肌肉用4%多聚甲醛PBS固定1 h,5%蔗糖90 min,15%蔗糖90 min,30%蔗糖过夜以梯度脱水,OCT包埋,冷丙酮速冻,之后放入-70℃冰箱保存。恒冷箱切片机切片,HE 染色,观察其内部结构。此外对切片进行Van Gienson(VG)染色和 Weigert染色(VG+ET染色)检测支架的细胞外基质成分。

人羊膜上皮细胞的培养 人羊膜上皮细胞在DMEM培养液中(含10%胎牛血清,100 U/ml青霉素,100 mg/ml链霉素,200 μg/ml的谷氨酰胺),37℃、5 % CO2及饱和湿度条件下的细胞培养箱中培养,隔天换液,待单层培养细胞生长至80%汇合后,传代培养。

人羊膜上皮细胞与去细胞肌肉支架相容性的鉴定

取生长良好的人羊膜上皮细胞,80%细胞接近融合,弃去培养液,胰蛋白酶消化,当胞体回缩,细胞间隙变宽时,用血清终止消化,反复轻吹瓶壁细胞,制成单细胞悬液于离心管中,1 000 r/min,离心3 min。用DMEM重悬细胞。用1 ml注射器吸入细胞悬液,以2×106/ml 密度注入去细胞肌肉支架中分装至24孔板中,在37℃、5 % CO2及饱和湿度条件下的细胞培养箱中培养,隔天换液,培养1 w。掺入Brdu(终浓度为10 mg/L),继续培养1 d后,恒冷箱切片机切片(方法同前)。切片经PBS 洗后,3% H2O2灭活内源性过氧化物酶10 min,血清封闭20 min;一抗用BrdU(1∶1 000稀释)单克隆抗体,BDNF和NT3多克隆抗体(1∶100稀释)4℃孵育过夜,PBS 洗后,二抗37℃孵育30 min,PBS 洗后,SABC37℃孵育30 min,DAB显色。光镜下观察。

扫描电子显微镜鉴定羊膜上皮细胞在去细胞肌肉支架上的生长情况 取生长良好的人羊膜上皮细胞,80%细胞接近融合时,用上述方法消化下来后,把羊膜上皮细胞种植到去细胞肌肉支架中,放在24孔板中,在37℃、5 % CO2及饱和湿度条件下的细胞培养箱中培养7 d后,用2%戊二醛固定后,梯度乙醇脱水,CO2临界点干燥,镀膜,采用扫描电子显微镜观察并拍照。

2 结 果

支架的组织结构与成分 去细胞肌肉外观呈乳白色,半透明,质地柔软。从大体上看,肌肉去细胞前后整体大小与形状无显著变化。支架纵切面的HE染色观察可见骨骼肌细胞成分消失,而纤维网架结构保持完整,支架内主要为平行管道。VG+ET染色证明支架成分主要为胶原纤维和弹力纤维等细胞外基质成分,胶原纤维为红色波浪状结构,弹性纤维为蓝色丝状结构,见图1。

羊膜上皮细胞与去细胞肌肉支架的兼容性 见图2,HE染色显示人羊膜上皮细胞在支架中生长良好,分布均匀(图

图1 去细胞肌肉支架大体与组织切片染色

图2 去细胞肌肉支架的病理图片2A)。免疫组化染色显示,BrdU阳性细胞数目多,提示支架中的人羊膜上皮细胞有增殖能力(图2B)。抗NT3和BDNF染色显示,支架中的人羊膜上皮细胞含有NT3、BDNF阳性颗粒,呈棕褐色分布在细胞质中(图2C,2D)。JSM5600LV扫描电子显微镜显示,在支架内部分布有大量细胞,细胞在支架中分布比较均匀,生长状态良好(图2E)。

3 讨 论

理想的支架材料应与细胞外基质类似,与活体细胞有良好的生物相容性〔7,8〕。去细胞肌肉作为治疗神经损伤的生物工程支架材料有如下优势:(1)去细胞肌肉的细胞外基质成分对组织细胞的'迁移、黏附、生长代谢都有重要作用,研究表明再生的轴突可以很好的黏附在去细胞肌肉支架上〔9〕。(2)去细胞肌肉的排列结构与神经膜管类似,仅在直径上略大于神经膜管〔10〕,它们提供了轴突可生长穿过的足够空间〔9〕,该结构对于诱导神经轴突再生是十分重要的。 Fansa等比较了接种施万细胞的不同去细胞生物材料(肌肉,静脉,神经外膜)桥接缺损的外周神经的结果,发现缺乏神经膜管样结构的去细胞肌肉支架(静脉和神经外膜支架)中的再生轴突是无序和排列混乱的,而有神经膜管样结构的去细胞肌肉支架中的再生轴突是有序排列的〔11〕。这种轴突再生的有序性对神经损伤的轴突再生同样也是十分重要的。(3)去细胞肌肉引起的免疫排斥反应较小〔9,12〕。这些优势都说明去细胞肌肉可作为治疗神经损伤的理想的材料。本研究采用的制作去细胞肌肉的方法主要用来减少异种移植材料的免疫排斥反应。该方法能有效的去除脂膜和膜相关抗原以及可溶性蛋白,并能有效的保留细胞外基质成分的原始空间结构。肌细胞正常呈平行分布,其细胞外基质成分也是平行分布的,从支架纵切面的结果看支架的纤维成分也是平行排布的,VG+ET染色结果显示细胞外基质的主要成分胶原纤维和弹性纤维保持完好。这些结果进一步证实此方法可成功制备去细胞肌肉支架。

由于单独应用去细胞肌肉支架治疗神经系统疾病的效果有限〔13〕,去细胞肌肉的生物相容性也有待验证。本研究用人羊膜上皮细胞作为种子细胞种入去细胞肌肉支架以探讨其相容性。研究表明,羊膜上皮细胞中含有多种生物活性因子,包括黏蛋白、转移生长因子、前列腺素E、表皮生长因子样物质,IL1,IL8 等因子,另外,还可分泌BDNF和NT3等重要的神经营养因子〔4〕。其中层黏蛋白、BDNF和NT3等生物活性因子对神经损伤的治疗具有十分重要的作用。羊膜上皮细胞可作为一种较理想的种子细胞,与去细胞肌肉支架结合可能成为治疗神经系统疾病的一个理想的组织工程材料。本实验观察到人羊膜上皮细胞在去细胞肌肉支架中分布均匀,抗BrdU、BDNF及NT3免疫组化显示去细胞肌肉支架中羊膜上皮细胞有良好的增殖能力,并能表达BDNF和NT3,说明羊膜上皮细胞在去细胞肌肉支架中保持了良好的生物学活性。以上结果一方面证明了本研究制作的去细胞肌肉支架有良好的生物相容性,另一方面为应用羊膜上皮细胞和去细胞肌肉支架结合治疗神经系统疾病提供了理论和实验基础。

总之 ,本研究成功制备了去细胞肌肉支架,并证实人羊膜上皮细胞在去细胞肌肉支架中能分泌重要的神经营养因子,人羊膜上皮细胞与去细胞肌肉支架桥接体为神经缺损再生提供了基底膜、神经营养因子等种种有利因素,构成了良好的神经再生微环境,有利于使神经缺损得到较好地修复,为进一步研究羊膜上皮细胞与去细胞肌肉支架桥接体治疗神经损伤奠定了一定的实验基础。

【参考文献】

1 Mligiliche N,Kitada M,Ide of detergentdenatured skeletal muscles provides effective conduits for extension of regenerating axons in the rat sciatic nerve〔J〕.Arch Histol Cytol,2001;64 (1):2936.

2 Fansa H,Keilhoff G,Forster G,et muscle with Schwanncell implantation:an alternative biologic nerve conduit〔J〕.J Reconstr Microsurg,1999;15(7):5317.

3 Gulati AK,Rai DR,Ali influence of cultured Schwann cells on regeneration through acellular basal lamina grafts〔J〕.Brain Res,1995;705(12):11824.

4 朱 梅,陈 东,盂晓婷,等.羊膜上皮细胞移植治疗帕金森病大鼠的实验研究〔J〕.中国老年学杂志,2006;26(2):2279.

5 Meng XT,Chen D,Dong ZY,et neural differentiation of neural stem cells and neurite growth by amniotic epithelial cells coculture〔J〕.Cell Biol Intern,2007;31:6918.

6 Brown AL,BrookAllred TT,Waddell JE,et acellular matrix as a substrate for studying in vitro bladder smooth muscleurothelial cell interactions〔J〕.Biomaterials,2005;26:52943.

7 Suh JK,Matthew of chitosanbased polysaccharide biomaterials in cartilage tissue engineering:A review〔J〕.Biomaterials,2000;21(24):258998.

8 Grande DA,Halberstadt C,Naughton G,et of matrix scaffolds for tissue engineering of articular cartilage grafts〔J〕.J Biomed Mater Res,1997;34(2):21120.

9 Fansa H,Schneider W,Wolf G,et responses after acellular muscle basal lamina allografting used as a matrix for tissue engineered nerve grafts〔J〕.Transplantation,2002;74(3):3817.

10 李培建,胥少汀.去细胞肌肉支架移植及神经生长因子对脊髓横断性损伤的修复作用〔J〕.中国脊柱脊髓杂志,2000;10(4):2203.

11 Fansa H,Keilhoff of different biogenic matrices seeded with cultured Schwann cells for bridging peripheral nerve defects〔J〕. Neurol Res,2004;26(2):16773.

12 Brown AL,Farhat W,Merguerian PA,et week assessment of bladder acellular matrix as a bladder augmentation material in a porcine model〔J〕.Biomaterials,2002;23:217990.

13 李培建,李兵仓,胥少汀.肌基膜管移植修复脊髓缺损的实验研究〔J〕.中华创伤杂志,2001;17(9):5258.

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