膝关节内干细胞/祖细胞在软骨再生中作用研究进展

关节软骨(AC)由于缺乏血管、神经和淋巴,一旦损伤无法自我修复.虽然以外源性细胞为基础的治疗策略在一定程度上能够再生关节软骨,但仍然存在手术间隔长、供体有限、细胞体外培养易去分化和病原体传播等风险.成人膝关节存在许多类型干细胞/祖细胞(SCPCs),当软骨损伤时,就会被动员,迁移到损伤部位,参与再生修复.因此,基于趋化...     

诱导多能干细胞在组织工程修复关节软骨损伤的研究进展

关节软骨位于骨骼末端,主要起承重、减震和润滑关节的作用。由于缺乏血运,关节软骨损伤后难以自行修复。关节软骨损伤为临床常见疾病,目前尚无理想的方法促进其修复和再生,而以种子细胞、支架材料和细胞生长因子为基础的组织工程技术为关节软骨修复开辟了新道路。诱导多能干细胞(i PSC)作为软骨组织工程全新的种子细胞,与其他种子细胞相比,在软骨细胞移植及体外软骨组织和器官再造方面具有更广阔的应用前景。随着对i PSC的重编程机制、诱导方法、定向软骨分化条件以及临床应用安全性等研究的不断深入,其应用于临床的脚步将越来越近。     

间充质干细胞在软骨损伤修复中的研究进展

关节软骨损伤性疾病在临床上日益多见。由于软骨组织是一种高分化的、无血管、无神经的终末分化组织,缺乏自身修复能力,关节软骨损伤始终是亟待解决的一大难题。间充质干细胞作为一类多能干细胞,具备强大的增殖和成软骨细胞能力,被认为可以有效修复关节软骨损伤。本文回顾近年来国内外学者在研究间充质干细胞修复关节软骨损伤方面进展,为开展更为深入的研究建立基础。     

注射式软骨缺损微创修复技术的大动物实验研究

目的:在现有关节镜下microfracture技术的基础上,应用现代干细胞技术修复猪关节软骨缺损,探索注射式软骨缺损微创修复技术用于软骨再生治疗的可行性.方法:抽取6只猪的骨髓体外扩增培养至三代,动物随机分2组,每组6膝,每膝制备1个软骨缺损,左膝行缺损部位microfracture治疗后将3×107/mL浓度的骨髓间充质干细胞注射于关节腔内,右膝为单纯microfracture或空白对照.术后8、16周各3只动物,行大体观察、组织学检测,评价其对关节软骨缺损的再生修复效果.结果:术后8周观察见软骨缺损的修复表面平整,色泽渐趋正常,与周围组织整合良好;术后16周,修复组织具有透明软骨样结构,并产生大量GAGs和Ⅱ型胶原,单纯microfracture治疗组为纤维软骨修复,而空白组为少量纤维组织覆盖缺损底面,观察期内未见毛细血管长入及免疫排斥反应发生.结论:注射式软骨缺损微创修复技术创伤小,操作简便,能显著促进关节软骨缺损的再生修复的特点,具有较高的科学价值及临床应用前景.     

间充质干细胞向软骨细胞表型分化的研究进展

关节软骨自我修复能力有限,目前临床用于治疗关节软骨损伤的方法和药物均难以达到满意的效果.间充质干细胞具有分化潜力大、增殖能力强、免疫原性低、取材方便等特点,可能成为软骨组织工程的理想种子细胞之一.就间充质干细胞在软骨表型分化方面的研究进展进行了综述.系统地介绍了影响间充质干细胞向软骨细胞分化的诸多因素,如:生长因子、氧...     

理解生物组织细胞力学信号传导机制的必要分析：以关节软骨为例

关节软骨是覆盖于骨关节面的一薄层低摩擦、耐磨损、负重的水化组织。这种功能通过散在镶嵌于软骨组织深层致密胞外组织内的软骨细胞的代谢和生物合成作用来维持。这种代谢和生物合成进程很大一部分是由物理因素,如应力、张力、电流及电势、液压及渗透压等来调控的。这两者都存在于这一带电的、渗透性的基质当中。本文主要讲述关节软骨及软骨细胞的机械一电化学行为及理论模型的最近进展,同时着眼于软骨细胞生物合成活动的物理调控及其对于组织维持、功能组织工程软骨修复及再生医学的意义。     

3D生物打印在软骨修复中的应用*

关节软骨损伤后的自我修复是医学界一直在研究和探讨的难题。3D生物打印技术可以精准的分配载细胞生物材料,构建复杂的三维活体组织,在优化软骨缺损修复组织的内部结构、机械性能以及生物相容性上有很大优势,因此近年来成为软骨修复组织工程领域的研究热点。重点介绍了软骨生物3D生物打印的最新进展,包括软骨生物打印“墨水”材料的选择、种子细胞的来源以及3D生物打印技术的发展。此外,还阐述了3D生物打印技术在组织工程学应用上的部分局限性,并对其在软骨修复领域的发展与应用进行了预测。     

液闪计数测定人胎关节软骨~(35)S掺人活性——一种体外评价关节软骨代谢的模型

在关节软骨的损伤与修复、大骨节病及关节软骨的保存与移植等生理、病理研究中,许多作者应用S掺入来观察关节软骨的代谢活性,并用放射自显影及     

促进老年退行性骨关节炎软骨内源性修复的化合物研究进展

老年退行性骨关节炎(OA)是由关节损伤、肥胖和衰老等因素引起的一种退行性疾病,最终引起关节软骨损伤,导致运动功能障碍。软骨细胞及细胞外基质是软骨组织的主要成分,它们的损伤是引起OA的根本原因。目前OA的治疗仅限于缓解症状,而随着干细胞的发现及对软骨细胞的深入认识,开发增强软骨内源性修复的药物是OA治疗的重要方向。目前研究发现,kartogenin等化合物可以促进间充质干细胞选择性的分化为软骨细胞而起到修复作用,此外,一些化合物还可以调控软骨细胞的信号通路,起到促进软骨细胞增殖、抑制软骨细胞凋亡、抑制基质金属蛋白酶活性、增加细胞外基质合成等作用,从而维持软骨细胞的数量、促进软骨基质的合成而抑制其降解。这些方法比常规通过微创刺激内源性干细胞或移植自体细胞更加安全、有效。本文就化合物对促进老年退行性骨炎软骨内源性修复的研究进行综述,为发现更多的有效化合物提供基础。     

组织器官损伤修复和再生研究进展

组织器官损伤修复和再生是生命科学领域最为复杂和重要的科学问题之一,任何组织器官都能快速响应损伤,通过内源性基因转录调控改变多种细胞命运属性实现创伤的修复与再生。绝大部分人体组织器官都不具备完美再生能力,然而,进化早期的许多动物以及绝大部分植物具有强大修复和再生能力。经年来,通过对这些模式生物的研究,随着单细胞测序技术的发展,通过遗传示踪、活体显微实时成像,对组织器官再生的关键细胞及其发生调控过程的认识有了显著的进步。该综述将针对损伤修复和再生关键细胞来源、损伤后基因转录调控以及快速损伤应激能力进行简单总结。由于篇幅有限,非常抱歉不能涵盖损伤修复和再生领域的所有研究。     

骨碎补结合组织工程软骨促进软骨再生的实验研究

目的:评估骨碎补结合组织工程软骨治疗对实验兔软骨缺陷模型软骨再生的疗效。方法:将h IGF-1基因转染MSCs,并与脱细胞真皮基质(ADM)构建组织工程软骨。24只新西兰白兔随机分为A、B、C、D四组,A、C组进行自体软骨移植,B、D组进行改建的细胞-ADM移植。C、D组用40%骨碎补汤喂养4周,150 m L/d。第12周处死实验动物,分离缺损关节软骨部位,蜡块包埋染色,通过总体形态评价软骨再生组织。采用组织学评分评估再生软骨质量。采用甲苯胺蓝染色评价缺损部位产生软骨糖胺聚糖的情况。结果:与B组比较,C组和D组的新生软骨覆盖度、新骨髓的颜色、缺损边缘和表面粗糙度均显著提高(P0.05);再生软骨的组织学评分软骨表面评分显著改善(P0.05)。C组与D组具有比其他组更好的基质、细胞分布和表面指数。并且有较厚的透明样软骨组织,具有正常的糖胺聚糖产生。表明该治疗方法可以通过再生透明样软骨且没有不良事件来减少软骨缺陷。结论:工程软骨结合骨碎补治疗可显著改善兔膝关节软骨缺损修复的质量,为临床治疗软骨病变提供重要理论依据。     

用于软骨修复的组织工程水凝胶

软骨损伤的发病率逐年增高,治疗要求也从过去的缓解疼痛,到现在的恢复运动功能,达到或接近伤前生活质量水平。传统的治疗方式受限于软骨组织特殊的生理病理条件,难以达到良好的远期治疗效果,所以,开发新型有效的治疗方式是软骨组织工程领域的研究热点。要达到良好的软骨修复效果,除了满足必需的生物活性因子与种子细胞要求外,作为载体的水凝胶也至关重要,只有与软骨本身的生物力学特征相似,才能够为软骨再生提供仿生的微环境。为了达到这一要求,已有多种设计方式与结构被应用于软骨组织工程水凝胶的构建,该文从水凝胶结构设计的角度对其在软骨修复组织工程中的应用进行了系统的综述。     

招募内源性干细胞-组织再生之梦

组织干细胞是成体组织中存在的一类尚未分化、能自我更新和增殖的特殊细胞群,具有分化为多种组织细胞的潜能.一般处于休眠状态,在组织损伤修复和维持组织的动态平衡中发挥重要的作用.体育运动、激素、生长因子和药物能激活内源性的组织干细胞,促进组织再生或伤口修复.利用内源性修复机制刺激组织再生,一直是生物医学领域的梦想.最新的研究表明,这个梦想现在可能成为现实.本文简要介绍了组织干细胞的内源性修复、内源性修复的生理学机制、招募内源性干细胞的主要方法及目前采用招募内源性干细胞修复和再生组织这一策略尚需克服的困难和临床应用前景.     

软骨下骨病变在骨关节炎发病机制中的作用

骨–软骨下骨是一个由关节透明软骨、钙化软骨和软骨下骨组成的整体功能单位,其中任何一个组织的变化都会直接或间接影响该复合单位内其他组织的结构及功能。它们之间的生物力学与生物化学分子的相互作用在关节稳态维持和关节退化中起到重要的作用。在骨关节炎中,关节软骨的损伤或缺损,使传递到软骨下骨上的机械负荷明显增加,导致软骨下骨异常骨重塑,同时出现微裂纹,使其正常力学性能被破坏。软骨下骨正常力学性能的破坏反过来又使得关节软骨承受更大的应力,导致软骨的损伤和退行性病变进一步加重。此外,软骨下骨异常骨重塑导致软骨下骨板孔隙增加和血管新生,为骨–软骨单元的生物化学分子的双向交流提供可能,从而促进骨关节炎的发生发展。     

哺乳动物Toll样受体与组织再生修复

机体损伤后通过诱导组织细胞产生复杂而又相互调控的系列反应,来促进损伤组织的再生.不同细胞因子、生长因子及细胞之间的协调平衡对于组织再生的调节非常重要,免疫系统在此过程中起着极其重要的作用.Toll样受体(Toll-like receptors,TLRs)可识别微生物病原体,在触发机体防御性抗病原微生物免疫反应中发挥着重要作用,是先天免疫系统中必不可少的重要成分,TLRs内源性配体的存在提示TLRs不仅可诱导机体防御性的抗微生物免疫反应,同时还是机体损伤后启动组织再生修复的敏感监测系统.本文概述了TLRs及其内源性配体,以及TLRs在诱导损伤后组织再生中的作用.TLR内源性配体及其在组织再生过程中的作用为促进机体损伤组织的再生修复提供了新的思路策略.     

深低温冻存组织工程化软骨在关节软骨缺损修复的应用

目的：探讨经深低温冻存组织工程化软骨修复关节软骨缺损的可行性。方法：分离收集3周龄新西兰大白兔关节软骨细胞进行体外培养,接种于PGA三维支架材料上,复合物体外培养1周后冻存,冻存1个月后解冻、复苏及体外培养,1周后接种于已建立的双侧兔膝关节软骨缺损模型的膝关节软骨缺损处,并设对照组。分别于手术后4周、8周、12周行大体标本及组织观察。结果：大体观察结果表明,实验组与对照组缺损处均由软骨组织修复;组织学观察可以见到实验组和对照组关节软骨缺损处有密集的软骨细胞,均有软骨生成及基质分泌,两组差异无统计学意义。结论：应用深低温冻存组织工程化软骨修复关节软骨缺损的方法是有效可行的,为其进一步临床应用提供了实验依据。     

人为何不能有再生能力

利用干细胞产生,修复破损的组织、器官,被称为再生医学。目前,再生医学的发展已经可以通过干细胞再生血管、汗腺、神经,以及组织工程皮肤和软骨,甚至组织工程耳朵和膀胱等。     

脂肪因子调控软骨功能在运动改善关节炎中的作用机制研究进展

关节炎主要是由机体的退行性变(类风湿关节炎除外)、代谢紊乱与损伤,以及感染和创伤等因素引起的关节,包括关节周围组织的炎症,一般伴随着关节软骨组织的损伤.研究发现,由脂肪组织分泌的瘦素(Leptin)、脂联素(Adiponectin)、抵抗素(Resistin)、内脂素(Visfatin)、趋化素(Chemerin)、网...     

编者按

<正>组织损伤修复和再生是影响人类生命健康和生存质量的重大生命科学和医学问题,也被《科学》杂志选为人类尚未解决的125个世界性科学难题之一。我们对组织损伤感应、伤口愈合以及组织再生的细胞分子调控机制还缺少根本性的认识。解决组织损伤修复和再生难题有望对疾病的发生和治疗提供再生医学思路和启示。近年来,中国学者在成体动物水平损伤修复和再生领域取得了一些重要发现,为该领域的发展作出了积极的贡献。由中国学者发起,     

低强度脉冲超声在骨关节炎研究中的应用进展

骨关节炎（osteoarthritis，OA）是一种退行性关节疾病，以软骨变性、骨硬化和慢性滑膜炎症为主要病理特征。关节置换术是目前治疗终末期OA的唯一有效方式，但其预后较差，且人工关节寿命有限。因此，OA的研究重点已经转移为疾病预防和早期治疗。低强度脉冲超声（low-intensity pulsed ultrasound，LIPUS）不仅可以促进骨折的愈合和再生，而且在软组织修复、再生和抗炎等方面也发挥重要作用，已有研究证明LIPUS在软组织再生中具有潜在作用。简要介绍了LIPUS的治疗机制及其与OA发病机制的联系，总结了目前LIPUS用于预防OA的发生、发展以及促进关节软骨组织再生的基础和临床研究进展，以期为LIPUS未来做为预防关节软骨退变的潜在治疗方法提供理论依据。