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1、老年髖部骨折后死亡原因的研究進(jìn)展作者:李宗虎,曲彥隆,周繼輝,武志超,高軍勝【關(guān)鍵詞】肌腱 組織工程化肌腱原理是將分離的高濃度有活力的肌腱種子細(xì)胞種植于生物相容性好,可生物降解的細(xì)胞載體中,體外培養(yǎng)后植到缺損部位,形成新的、自身的,具有功能的肌腱組織,最終達(dá)到生物學(xué)意義上的完全修復(fù)?,F(xiàn)就肌腱組織工程中肌腱細(xì)胞的特征、種子細(xì)胞來源、支架材料的制備、臨床應(yīng)用和面臨的問題和展望等做一綜述?! ?肌腱細(xì)胞的特征 1.1一般特征 肌腱組織工程的構(gòu)建必需要有活的肌腱細(xì)胞。1971年Debm首次從雞胚中分離培養(yǎng)出肌腱細(xì)胞。楊志明等[1]發(fā)現(xiàn)原代培養(yǎng)時(shí),剛游離出的肌
2、腱細(xì)胞呈圓形,有折光性,36h后大部分細(xì)胞貼壁,48h后貼壁細(xì)胞延展為梭形,7~9d形成單層細(xì)胞。傳代細(xì)胞一般6h貼壁,18h延展為梭形,5~7d可形成單層細(xì)胞?! ?.2肌腱細(xì)胞生長的影響因素 楊志明等研究表明[2],類胰島素生長因子-1(insulinlikegroRNA正義寡核苷酸鏈不抑制肌腱細(xì)胞增殖。徐紅立等[4]發(fā)現(xiàn)血管內(nèi)皮因子mRNA在肌腱受損后逐漸增加。程昌志等[5]利用重組的真核表達(dá)載體成功的介導(dǎo)外源性胰島素樣生長因子I基因轉(zhuǎn)染肌腱細(xì)胞。沙德峰等[6]在大鼠肌腱損傷縫接處置入堿性成纖維細(xì)胞生長因子復(fù)合緩釋降解膜,實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示堿性成纖維細(xì)
3、胞生長因子復(fù)合緩釋降解膜不僅加快了愈合過程,而且達(dá)到減輕或防止黏連形成的作用。SCs) 骨髓MSCs是一群具有多相分化潛能的細(xì)胞,在特定的誘導(dǎo)條件下可分化為骨髓細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、肌腱細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞、心肌細(xì)胞、肌原細(xì)胞等,它的優(yōu)點(diǎn)是取材方便,機(jī)體損傷小,可通過血腦屏障,體外培養(yǎng)可以多次傳代并保持分化能力,易擴(kuò)增數(shù)量,同種異體移植或異種移植不發(fā)生免疫排斥反應(yīng),有多相分化的潛能,適用于多種組織的修復(fù)重建。 因此,MSCs可以作為肌腱組織工程較理想的種子細(xì)胞來源。路艷蒙等[9]將BMP12(bonemorphogeicprotEin12)基因轉(zhuǎn)入MSC
4、s,以人發(fā)角蛋白人工腱(humanhairkeratin,HHK)作載體,植入肌腱損傷部位,發(fā)現(xiàn)植入部位產(chǎn)生的新生腱膠原纖維的排列整齊,具有腱細(xì)胞形態(tài)特征。曲彥隆等[10]給予MSCs細(xì)胞應(yīng)力刺激能夠加速細(xì)胞的生長繁殖。Hoffmann等[11]研究了一種新方法,基于特殊Smad8分子促進(jìn)MSCs分化為肌腱細(xì)胞,結(jié)果表明BMP12在促進(jìn)MSCs分化過程中起到了關(guān)鍵作用?! ?.2胚胎干細(xì)胞(embryonicstemcells,ES) 因其具有全能性和無限增殖能力,因此倍受科學(xué)家青睞??茖W(xué)家已成功地將人類ES細(xì)胞誘導(dǎo)分化為造血細(xì)胞、血管內(nèi)皮細(xì)胞、神經(jīng)細(xì)胞
5、、肌肉細(xì)胞、脂肪細(xì)胞、軟骨細(xì)胞、骨細(xì)胞等[12,13]。但是胚胎干細(xì)胞的研究涉及一系列倫理問題,此外有許多技術(shù)難題如:(1)具有形成畸胎瘤的可能性;(2)如何控制ES定向分化;(3)免疫排斥反應(yīng)。因此用于臨床還需要一定時(shí)間?! ?.3自體肌腱細(xì)胞 劉永濤等[14]在完善免疫功能的Leghorn雞的趾深屈肌腱原位應(yīng)用自體肌腱細(xì)胞,在雞趾屈深肌腱原位形成與正常肌腱在組織學(xué)、生物力學(xué)等各方面都相似的組織,但目前獲得大量有功能性的肌腱細(xì)胞比較困難,而且通過分離分化而獲得的肌腱細(xì)胞,在體外培養(yǎng)條件下,增殖相對緩慢,經(jīng)過多次傳代后,細(xì)胞逐漸喪失增殖能力?! ?.4成
6、纖維細(xì)胞 肌腱細(xì)胞是特殊的成纖維細(xì)胞。陳兵等[15]研究發(fā)現(xiàn)采用成纖維細(xì)胞與此同時(shí)PGA所形成的復(fù)合物植入肌腱缺損部位,6周后形成的新生組織在細(xì)胞和膠原的形態(tài)與排列方式上,均與正常肌腱相似。若成纖維細(xì)胞作為組織工程肌腱種子細(xì)胞的來源,則可望基本解決組織工程種子細(xì)胞缺乏的問題?! ?支架 3.1肌腱組織工程支架特點(diǎn) 理想的組織工程支架材料通常應(yīng)具有以下特點(diǎn):(1)良好的生物相容性,其本身或可降解產(chǎn)物無毒性,不引起炎癥和免疫排斥反應(yīng);(2)與肌腱恢復(fù)周期相適應(yīng)的生物降解時(shí)間,通常肌腱愈合分為3個(gè)時(shí)期:術(shù)后1周左右是營養(yǎng)缺乏期,2~4周是修復(fù)期,4周以后是
7、重建期,故所選材料的降解和性能損失時(shí)間控制在4周左右比較合適;(3)良好的結(jié)構(gòu)相容性[16~17],具有一定的力學(xué)強(qiáng)度;(4)良好的表面積與體積比;(5)良好的血管,神經(jīng)可長入性。由于肌腱是一種特殊的組織,作為肌腱組織工程支架材料除具備以上共性外,還應(yīng)有能彎曲,有韌性,可承受一定拉力等特性?! ?.2肌腱組織工程應(yīng)用材料分類 肌腱組織工程應(yīng)用材料分為3類:(1)人工合成材料;(2)天然生物材料;(3)復(fù)合材料?! ?.2.1人工合成材料 包括:(1)無機(jī)材料如碳纖維,尼龍等,其中碳纖維應(yīng)用最廣。但碳纖維屬于不可降解材料;(2)有機(jī)高分子聚合物目前被廣泛
8、采用的主要為聚乳酸(polylaticacid,PLA)和聚羥基乙