组织工程肌腱研究进展概述
静电纺纳米纤维支架在组织工程中的研究进展
细胞按 预制形 态 的三 维支架 生长 ， 然后将 这种 复合体 植 入机体所 需部 位 。 种植 的 细胞在 生物支架 降解 吸收
过程 中 ， 继续 增 生 繁殖 ， 成 新 的与原 功 能 和 形态 相 形
序生 长 ， 而导致 瘢痕 。对 再生 组织 不仅 要有 原组 织 的
生 物性 能 ， 而且 要美 观和无 瘢痕 。这 又 对支 架材 料提
ｉｌ ｆｅｄ．Ｄｉｅ ｅ ａ ｆｈｅ ｃ ｆｏｄｓｃ ｎ ｂ ｂｔｉｅ ｙ ｃ ｎｔｏｌｎ ｈ ｒ ｍｅｅ ｓ ｉ ｈｅ ｅｅ ｔｏ ｐｉｎｉｇ ｐ ｏ ｅ ｓＴｈ ｓ ｆ ｒ ｎｔｎ ｎｏ ｆ ｉ ｒ ｓ ａｆｌ ａ ｅ ｏ ａｎ ｄ ｂ ｏ ｒ ｌ ｇ ｔ ｅ ｐａａ ｔｒ ｎ ｔ ｌｃｒ ｓ ｎ ｎ ｒ ｃ ｓ ． ｉ ｉ ｐａ ｒｍａｎｌ ｎｔｏ ｕｃ ｓ ｔ ｐ ｉａｉｎ ｐ ｏ ｒ ｓ ｆｅｅ ｔｏ ｐｕ ｎ ｆｂｅ ｃ ｆ ｌ ｓ ｉ ｈｅ ｓ ｎ ｌｏ ｅ ｓ ｌ，ｂｏ ， ｐｅ ｉ ｙ ｉ ｒ ｄ ｅ ｈｅ ａ ｐｌ ｔ ｒ ｇ ｅ ｓ ｏ ｌｃｒ ｓ ｎ ｎａ ｏ ｃ ｏ ｉ ｒｓ ａ ｏ ｄ ｎ ｔ ｋｉ，ｂｏ ｄ ｖ ｓｅ ｓ ｎｅ ｔｎｄ ｎ ， ￣ ｅ ｎ ｔ ｅ ｓｕｅｅ ｇｎｅ ｒｎ ｅ ｄ ． ｅ ｏ ｓ ｎｅ ｓａ ｄｏ ｈ ｒｔ ｓ ｎ ｉ ｅ ｇｆ ｌ ｓ ｉ ｉ ｉ
缺损 问题 ， 目前 的研 究 开发也 延 伸到 了皮 肤 、血管 、
可被 人 体 逐 步 降 解 吸 收 的 细胞 外 基 质 （ｘ ａｅｕａ ｅｔｃｌ ｌ ｒ ｌ ｒ
ｍ ｔｘ Ｅ Ｍ） 料上 ， ａｉ Ｃ 材 ｒ， 形成 细胞 一生 物材料 复合 物 ， 使
骨、 肌腱 、 神经 等 的再生 。现 已发 现 ， 当支 架材 料 的骨 架尺寸大时， 降解 速 度 太慢 ， 断 了新 组 织 的连 续 有 阻
天然水蛭素对肌腱成纤维细胞抑制作用的体外研究
天然水蛭素对肌腱成纤维细胞抑制作用的体外研究目的：通过体外实验研究天然水蛭素对兔肌腱成纤维细胞的抑制作用及三种相关细胞因子表达水平的变化，揭示天然水蛭素预防肌腱粘连的作用及相关途径。
方法：体外分离培养兔肌腱成纤维细胞，采取MTT法检测不同浓度天然水蛭素对兔肌腱成纤维细胞增殖活性的影响；运用ELISA法测定兔肌腱成纤维细胞转化生长因子β1（TGF-β1）、碱性成纤维细胞生长因子（bFGF）和基质金属蛋白酶2（MMP-2）的表达含量。
结果：与未加水蛭素组（0 U/mL）比较，天然水蛭素干预组（1.50、3.00、6.00 U/mL）能够显著抑制兔肌腱成纤维细胞生长；并正向调节bFGF与MMP-2含量表达，负向调节TGF-β1含量表达（P＜0.05或0.05）。
3.3 天然水蛭素对兔肌腱成纤维细胞抑制作用可能的分子机制尽管通过本实验研究发现了天然水蛭素对肌腱成纤维细胞增殖有抑制作用，且抑制作用与天然水蛭素的浓度有相关性，但本研究的不足之处在于未能明确天然水蛭素作用时间效应。
本研究仅证明不同浓度的天然水蛭素对肌腱成纤维细胞TGF-β1的表達具有抑制作用和对MMP-2、bFGF表达具有促进作用。
这提示了天然水蛭素通过下调TGF-β1、上调MMP-2和bFGF的表达从而防止过量的细胞外基质沉积，改进胶原纤维的聚合和排列方式，抑制肌腱的粘连，最终发挥对肌腱粘连的防治作用。
初步揭示了天然水蛭素抑制成纤维细胞的作用机制，可望为研究中医药及相关制剂防治术后肌腱粘连提供理论依据及思路。
参考文献[1]巨积辉，关大鹏，赵强，等.腋路神经干阻滞在手指屈肌腱粘连松解术中的应用[J].中华手外科杂志，2015，31（4）：289-291.[2]刘国立，于昆仑，白江博，等.脱细胞羊膜与医用膜修复腱鞘缺损防治肌腱粘连的比较[J].中国组织工程研究，2016，20（21）：3117-3123.[3]赵治伟，程春生，马文龙，等.川芎嗪注射液及丹红注射液联合可吸收生物膜预防肌腱粘连的临床研究[J].中国中西医结合杂志，2013，33（9）：1212-1215.[4]康冬.可吸收生物材料在肌腱损伤重建中的防粘连作用[J].中国组织工程研究，2016，20（21）：3185-3192.[5]卢荟，沈辉，石海飞，等.丹参酮ⅡA防治肌腱粘连作用机制的实验研究[J].中华手外科杂志，2014，30（4）：299-301.[6]张波，付凯，郑宪友，等.局部联合应用透明质酸钠及5-氟尿嘧啶对兔肌腱粘连及愈合的影响[J].中华实验外科杂志，2017，34（8）：1371-1374.[7]张乐，崔树森，杨光，等.纳米化姜黄素抑制大鼠跟腱粘连的实验研究[J].中华手外科杂志，2016，32（2）：141-144.[8]鲍丙波，郑宪友.肌腱粘连预防的研究进展[J].实用手外科杂志，2016，30（1）：76-79.[9]阮洪江，李来峰，范存义，等.Smad7在肌腱粘连组织中的表达及对肌腱成纤维细胞纤维化的作用[J].中国矫形外科杂志，2016，24（5）：448-454.[10]张文志，邱大权，李旭，等.miRNA219-5P靶向调控Smad4表达影响TGF-β1诱导肌腱成纤维细胞纤维化的研究[J].中国修复重建外科杂志，2016，30（5）：569-574.[11]张志敏，刘建，吴尧平，等.TGFβ1抗体复合生物蛋白胶预防术后肌腱粘连[J]. 第四军医大学学报，2008，29（1）：70-73.[12]韦骎兮，殷国前，潘新元，等.水蛭素对大鼠缺血皮瓣血运恢复与新生血管生成的影响[J].中华医学美学美容杂志，2016，22（5）：300-304.[13]郭晓庆，孙佳明，张辉.水蛭的化学成分与药理作用[J].吉林中医药，2015，35（1）：47-50.[14]郭应信，殷国前，李佳荃，等.天然、重组水蛭素对随意皮瓣淤血模型血管内皮细胞生长因子的影响[J].中国组织工程研究，2011，15（7）：1210-1214.[15]曹静，赵文静，旺建伟，等.水蛭的本草考证及现代研究[J].中医药信息，2015，32（4）：122-124.[16]郭睿，农晓琳，邓凌，等.水蛭素对皮肤增生性瘢痕成纤维细胞bFGF及TGF-β1表达的影响[J].中国美容医学，2011，20（4）：614-617.。
【国家自然科学基金】_组织工程肌腱_基金支持热词逐年推荐_【万方软件创新助手】_20140731
2011年 科研热词 韧带 软组织工程 骨髓间充质干细胞 骨膜 骨折不愈合 骨-肌腱结点 骨 逆行神经追踪 软骨组织工程 软骨损伤 软骨 腰椎关节突-滑膜 肌腱细胞 肌腱组织工程 肌腱损伤 肌腱 聚乙烯醇 细胞基质 组织工程支架 纤维蛋白胶 研究进展 电纺丝技术 椎板-骨骼肌附着点 柞蚕丝素蛋白 支架材料 支架 成软骨分化 感受器通路 愈合 影响因素 巨大肩袖撕裂 家兔 大鼠 基因活化材料 吸光度值 分化潜能 关节软骨损伤 修复重建 修复 丝素 推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2014年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
2014年 科研热词 组织工程 国家自然科学基金 骨组织工程 骨形态发生蛋白2 诱导 肌腱干细胞 肌腱 组织构建基础实验 纤维环 离子交联 水凝胶 椎间盘 核转录因子κ b 成骨分化 成软骨分化 慢性腱病 张应力 干细胞 增殖 周期性 半互穿 化学交联 丝素蛋白 c2c12成肌细胞 推荐指数 2 2 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
2013年 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26
科研热词 推荐指数 生物材料 2 国家自然科学基金 2 骨髓间充质干细胞 1 骨隧道 1 骨界面 1 长期毒性实验 1 蚕丝 1 腘绳肌腱 1 聚乳酸-羟基乙酸共聚物 1 绳状支架 1 结合 1 细胞相容性 1 组织移植 1 组织工程 1 材料生物相容性 1 支架材料 1 急性毒性实验 1 多孔材料 1 器官移植 1 医学植入物 1 力学性能 1 前交叉韧带损伤 1 丝素蛋白 1 rigidfix 1 pet纤维编织材料 1 intrafix 1
异体肌腱在手功能重建中的临床应用进展
屈肌腱宜采用改良Ｋｅｓｓｌｅｒ法缝合。修复屈肌腱ＩＩ区缺 损时，最好能够选择携带有鞘管的肌腱阎，这对减少肌腱粘连 十分重要。屈指肌腱缺损吻合口均应在ＩＩ区以外，并尽可能
建的理想材料。它不以牺牲正常组织结构为代价，不受个体
条件的限制，又保证了肌腱移植的成功性，获得了与自体肌
腱移位愈合相似的效果。异体肌腱能较好解决临床中自体肌 腱来源有限的难题，且使用简便、安全可靠，临床效果满意，
值得进一步推广应用。 参考文献：
［１］张友乐，杨克非，高新牛，等．冷冻干燥异体肌腱移植的实验研究 及临床应用［Ｊ］．中华骨科杂志，１９９７。１７（１）：５９—６２．
目前报道的单次手术可使川异体肌腱６根以上。对于肌 腹缺损或肌腱缺损范围过大者常行肌腱转位然后以异体肌 腱移植。未见有将异体肌腱串联使用的报道，可能这与异体 肌腱巨相缝合后肌腱细胞爬行替代困难有关。移植肌腱的长 度，应以缝合后腱张力使患指处于休息位为准。
锤状指是指伸肌腱止点断裂造成的手指畸形，在临床中 常见。部分锤状指伴伸肌腱小范围的缺损，但往往无法氲接 缝合而需行肌腱移植。黄建华等【ｑ以异体肌腱移植的方法修 复了１５例锤状指畸形，经过平均１９．５月随访，其中有１２例 的Ｄａｒｇａｎ功能评定标准达到了优，优良率达到了９３．３％。 ２．２屈肌腱缺损修复
［９］邓万祥，赵胡瑞，董晖，等．异体肌腱移植在临床修复中的应用 ［Ｊ］．中国修复重建外科杂志．２００５，１９（８）：６６６—６６８．
［１０］王宣生，张旭强，李庆泰．同种异体肌腱在肌腱缺损治疗的临床
脱细胞ECM支架用于胰岛类器官构建的研究进展
脱细胞ECM支架用于胰岛类器官构建的研究进展目录一、内容概述 (2)二、脱细胞ECM支架概述 (3)1. 定义与特点 (4)1.1 定义及概念 (5)1.2 特性分析 (6)2. 制备工艺 (7)2.1 原料来源 (8)2.2 脱细胞处理工艺 (10)2.3 支架结构特点 (11)三、胰岛类器官构建的背景与意义 (12)1. 胰岛类器官的重要性 (13)2. 胰岛类器官构建的现状与挑战 (14)3. 胰岛类器官构建的意义与价值 (15)四、脱细胞ECM支架在胰岛类器官构建中的应用 (16)1. 国内外研究现状 (18)2. 具体应用方式及效果分析 (19)3. 面临的挑战与问题 (20)五、脱细胞ECM支架用于胰岛类器官构建的研究进展分析 (22)1. 技术发展动态 (23)2. 材料性能优化研究 (25)3. 生物相容性及免疫原性研究 (26)六、前景展望与建议 (28)1. 发展前景分析 (28)2. 存在问题的解决方案与建议 (29)3. 未来研究方向与展望 (31)一、内容概述胰岛类器官（Pancreatic organoids）作为一种人造胰腺组织，在模拟和研究生理和病理过程方面展现出巨大的潜力。
脱细胞三維支架作为一种先进的生物材料，其独特的构建方式确保了支架具有良好的生物相容性和生物降解性，能够支持胰岛细胞的分化和增殖。
本研究首先综述了脱细胞过程的基本原理和关键技术，详细讨论了如何有效地去除支架中的细胞成分，以确保其结构完整性并保留细胞外基质（ECM）的关键特征。
分析了一些脱细胞ECM支架的制备方法，包括机械法、化学法以及分子生物学手段，重点探讨了这些方法的优缺点及其对后续胰岛类器官构建的影响。
通过这些技术，本研究展示了脱细胞ECM支架如何为胰岛细胞提供一个模拟的微环境，以促进其自组装成类器官结构。
还讨论了支架的设计参数，如孔径、孔隙率和三维结构如何影响胰岛类器官的生长、结构和功能。
组织工程重点
组织工程的三要素及其功能1.支架：诱导立体定向生长、诱导血管生长、供给营养物质及生长因子，处理代谢废物，模拟细胞外基质的微环境.2.种子细胞:可来源于自体细胞、同种异体细胞、异体细胞、干细胞；可通过单层贴壁生长、悬浮生长、三维立体生长等方式来培养。
3.生长因子：可刺激种子细胞的生长和分化，调节种子细胞的活性。
组织工程的操作过程选择合适的支架材料→对支架进行塑形→在支架上种植活细胞→添加合适的生长因子→种子细胞沿支架材料多向生长，形成三维立体组织(在生物反应器中）→移植到人体内→重建该组织功能→新生组织中血管生成→支架材料溶解→新生组织最终与人体内环境融合支架材料的选择标准1．具有生物相溶性及功能2．表面理化性质易于细胞的粘附和增殖3．可控的生物降解和生物吸收性质4．有很好的机械强度,可承受压力,例如骨组织支架材料5．三维支架材料具有多孔性，使各个微小的结构可以相互连通6．没有免疫原性7．不会引起感染8．性质稳定干细胞是一类幼稚型细胞,具有增殖和分化的潜能以及自我更新的能力,可以分化形成各种成熟的体细胞类型。
根据其分化潜能大小可分为全能干细胞、万能干细胞、多能干细胞、专能干细胞。
干细胞的分类Totipotent：受精卵,可分化形成所有体细胞类型Pluripotent:胚胎干细胞，分化形成三个胚层来源的细胞Mutipotent：骨髓间充质干细胞等，分化形成单一胚层来源的细胞Unipotent:各组织内干细胞，只能分化形成该组织细胞干细胞来源胚胎来源：胚胎干细胞：ES细胞胚胎性腺轴细胞:EG细胞（生殖嵴干）畸胎瘤细胞：EC细胞胎儿来源：脐带、胎盘、羊水成体来源：骨髓：造血干细胞、间充质干细胞组织:神经、骨骼肌等组织内专能干细胞ES细胞来源于5—7天未植入囊胚内细胞团,具有自我更新的能力（每一次分裂形成两个细胞,其中一个继续分化，另一个保留下来,仍是ES细胞）,是万能干细胞,可分化形成三个胚层来源的细胞。
应力在肌腱愈合中的作用
应力在肌腱愈合中的作用郭文;王继宏;温树正;许鹏成【摘要】背景：肌腱在体内作为承受机械负荷的组织，具有独特的生物力学特点，对其施加不同的应力时会改变它的结构和生物学反应，因此，适当的应力刺激对肌腱生长及愈合是必要的。
目的：全面了解损伤肌腱的愈合过程及生物力学属性，明确应力在肌腱愈合过程中作用的研究进展。
方法：电子检索中国生物医学文献数据库和计算机PubMed数据库1967年1月至2014年12月收录的应力对于肌腱愈合影响的相关综述和论文报告，并从微观和宏观层面进行分析应力在损伤肌腱愈合过程中的作用。
结果与结论：共纳入应力在肌腱愈合中的作用相关文献59篇。
肌腱是对应力敏感的组织，对其施加不同的应力时会改变它的结构和生物学反应。
适当的应力刺激对肌腱生长及愈合是必要的。
如何在最低(引起异化作用)和最高应力负荷(会引起微创)之间达到一个很好的平衡是临床肌腱损伤愈合的难题。
目前绝大多数肌腱损伤区域是以胶原为主要成分的纤维瘢痕组织愈合，肌腱损伤的治疗仍然是临床医生所面临的巨大挑战。
%BACKGROUND:As mechanical load-bearing tissues, tendons have unique biomechanical characteristics. Mechanical loading is necessary in tendon development, and the tendon can alter its structure and biological behaviors in response to the various mechanical loading conditions. OBJECTIVE: To fuly understand the healing process and biomechanical properties of the damaged tendon so as to know the researching progress in the role of stress in the tendon healing process. METHODS: An electronic search of Chinese Biomedical Literature Database and PubMed databases was done for colection of reviews and papers addressing stress effects on tendon healing, and then we analyzedthe role of stress in the healing process of tendon from the micro and macro levels. RESULTS AND CONCLUSION:Totaly 59 relevant articles were enroled. Tendon is sensitive to stress, and it can change its structure and biological reaction in response to different stress loadings. Proper stress stimulus to the tendon is necessary to the tendon development and healing. How to achieve a good balance between the lowest (resulting in alienation effect) and the highest stress loadings (resulting in minimaly invasive injury) during the clinical tendon healing is a chalenge. At present the treatment of tendon injuries is stil a huge chalenge to clinicians, and the vast majority of tendon injuries belong to tissue healing.【期刊名称】《中国组织工程研究》【年(卷),期】2015(000)029【总页数】6页(P4715-4720)【关键词】组织构建;组织工程;应力;肌腱;肌腱细胞;肌腱损伤;肌腱愈合;肌腱粘连;生化特性;生物力学;国家自然科学基金【作者】郭文;王继宏;温树正;许鹏成【作者单位】内蒙古医科大学第二附属医院手足显微外二科，内蒙古自治区呼和浩特市 010030;内蒙古医科大学第二附属医院手足显微外二科，内蒙古自治区呼和浩特市 010030;内蒙古医科大学第二附属医院手足显微外二科，内蒙古自治区呼和浩特市 010030;内蒙古医科大学第二附属医院手足显微外二科，内蒙古自治区呼和浩特市 010030【正文语种】中文【中图分类】R3180 引言 Introduction肌腱由平行排列的致密胶原蛋白纤维束构成，是柔软的连接组织，在骨骼肌系统中起着重要的作用，能通过传导来自骨与肌肉之间的力量促使关节活动或维持稳定。
文献阅读-2、肌腱损伤基础科学和新的修复建议
Tendon injuries: basic science and new repair proposals肌腱损伤:基础科学和新的修复建议肌腱连接肌肉和骨骼，确保关节活动，随着年龄的增长，肌腱更容易发生退变和损伤，现有的内科和外科治疗往往无法恢复肌腱的全部功能。
肌腱与其他间充质组织一样，也含有肌腱干/祖细胞(tspc)，目前增强肌腱修复的策略主要包括单独或联合应用干细胞、生长因子、天然和人工生物材料。
受损的肌腱愈合缓慢，很少能保留健康肌腱的结构完整性和机械强度，肩袖，前臂伸肌，跟腱，胫骨后肌和髌腱易发生损伤的。
肌腱与骨的连接称为骨腱连接或附着点，肌肉和肌腱之间的连接处称为肌腱连接处，腱性胶原纤维被插入肌细胞形成的深隐窝。
附着点有两种:纤维性附着点和纤维软骨性附着点。
在纤维附着点，胶原肌腱或韧带直接与骨连接，而纤维软骨界面包含不同的移行带。
健康的肌腱是明亮的白色致密结缔组织，由细胞外基质(ECM)内平行紧密排列的胶原纤维和细胞组成。
肌腱的基本结构是ⅰ型胶原蛋白，也有2% ~ 3%的其他类型的胶原，最小的胶原单位是原胶原，它在肌腱细胞内合成。
在关节周围急剧弯曲的肌腱，多数结构如手和脚，都被腱鞘滑液包裹着，以减少滑动摩擦，而跟腱没有真正的滑膜鞘。
肌腱中包裹着胶原和肌腱细胞的ECM基质由1% ~ 5%的蛋白聚糖和糖蛋白、2%的弹性蛋白和0.2%的无机分子(包括铜、锰和钙)组成。
通过它们的糖胺聚糖糖胺聚糖(GAG)侧链，蛋白聚糖与胶原纤维结合，使胶原纤维以平行的方式相互连接，并确保在运动中胶原纤维的滑动。
肌腱的主要糖胺聚糖(GAG)成分是皮肤素和硫酸软骨素，肌腱ECM含有多种蛋白聚糖和糖蛋白，软骨寡基质蛋白(COMP)通过与胶原结合在肌腱ECM的组装中发挥催化作用，研究显示纤维调蛋白缺失小鼠的尾腱表现出不规则的胶原原纤维，并伴有异常的组织，核心蛋白聚糖在胶原纤维形成中有作用，腱调节蛋白(Tenomodulin, Tnmd)是肌腱成熟的关键因素之一，弹性蛋白在多种组织器官中发挥重要作用。
第1讲 组织工程学概述
植物体细胞杂交 植物细胞A
植物体细胞杂 交是用两个来自于 不同植物的体细胞 融合成一个杂种细 胞，并且把杂种细 胞培育成新的植物 体的方法。（因为 不同种生物之间存 在着生殖隔离，所 以用传统的有性杂 交方法是不可能做 到这一点的）
46
植物细胞B
去掉细胞壁
去掉细胞壁
原生质体A
5/26/2012 28
人造皮肤
29 5/26/2012 29
金属支架
30 5/26/2012 30
人造关节
31 5/26/2012 31
人工肝脏-血液透析(类似洗肝机)
32 5/26/2012
5/26/2012
人类物质、文化生活水平的 提高，对损伤、疾病的治疗要求 越来越高，科技的发展，催生了 组织工程学，并促使其发展。组 织工程重建修复受损器官为什么 能进行，又是如何进行的呢？这 一点我们得从植物说起。
分子 (molecule) 細胞 (cell) 组织 (tissue) 器官 (organ) 系统 (system) 个体 (organism) 族 (population) 群落 (community) 生态系 (ecosystem)
5/26/2012
• 组织工程学是应用生命科学和工程学的 原理与方法，研究、开发用于修复、增 进或改善人体各种组织或器官损伤后的 功能和形态的一门学科。
47 5/26/2012
生物组成之阶层
(The hierarchy of biological order)
•分子 (molecule) •細胞 (cell) •组织 (tissue) •器官 (organ) •系统 (system) •个体 (organism) •族群 (population) • 群聚 (community) •生态系 48 (ecosystem)
同种异体肌腱保存方法研究进展
般采用两步法降温，其实质是细胞内玻璃化，但必将形成大 量的细胞外冰晶，造成细胞损伤¨。３ Ｊ。冷冻过程中影响因素 较多。保存的组织、器官活性有限。张友乐等Ｈｏ对深低温冷 冻异体肌腱和冷冻干燥异体肌腱移植作了实验研究，建立了 应用深低温保存方法储存异体肌腱的肌腱库，但术后肌腱粘 连严重。虽然证实深低温冷冻异体肌腱仍有少量肌腱细胞 存活＂Ｊ，但在关节外环境中存活不超过８周旧Ｊ，Ｐｅｇｇ【７ｊ认 为，组织是细胞和细胞问连接组合在一起的功能整体，深低 温冷冻法对组织整体结构损伤较大，细胞外基质损伤严重， 细胞不能发挥各自作用，导致肌腱移植后效果不好。该方法 远未达到异体移植的理想要求¨１。 １．２玻璃化法玻璃化，又称之为无冰品技术，是指液体转 变为非晶态（玻璃态）的固化过程。玻璃态同体分子之间的 关系与液态相比无明显改变，其本质是液体在冷冻过程中， 不经过相变，连续地固化形成无完形的玻璃体，达到高度黏 稠状态，而其内部无晶体或仅少量结晶形成。此状态下，分 子运动受到高度束缚，物质的结构、成分可长期保存。玻璃 化冷冻保存的生物产品已从最初的细胞、胚胎冷冻保存发展 到组织的玻璃化冷冻保存，进展迅速一Ｊ。 该技术主要特点是采用高浓度冷冻保护剂（ＣＰＡ）单步 快速降温，使得溶液直接进入玻璃态，可以同时防止细胞内、 外冰晶的形成，其实质是细胞内、外玻璃化，因而可以避免冰 晶所造成的挤压损伤和冻融效应，在保存生物样品的结构完 整性方面有其独到之处，尤其适合于组织的保存一１。随着对 ＣＰＡ研究的深入，出现了许多有效的玻璃化溶液。应用这些 溶液，成功地实现了神经干细胞、骨髓基质细胞一０’“１、小鼠卵
Ｙａｎｇ
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Ｄ，Ｈｕａｎｇ
Ｙ
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细胞表型发生变化 增殖速度缓慢，且传代后增殖能力不断降低 供体限制
自体肌腱细胞
人胚肌腱细胞
➢ 与成体肌腱细胞具有同样的合成胶原能力，且这种 能力不为传代所影响；
➢ 体外培养传至P13，细胞增殖能力变得十分低下。
电穿孔法导入pts A58H质粒，经潮霉素B筛选获得阳性克隆后扩增
人胚肌腱细胞系
➢ 与人胚肌腱细胞生长性状无差异； ➢ 增殖能力强； ➢ 可连续传代至P75； ➢ 但传至 70 代后出现复制衰老现象。
pSCs- derived tenocytes
异位成腱
裸鼠皮下模型
Vacanti Mouse 一只有“故事” 的裸鼠
常用的动物模型
原位修复
兔肩袖缺损模型
SD大鼠髌腱缺损模型
部分缺损
兔跟腱缺损模型
全缺损
猴指深屈肌腱缺损模型
四川猕猴
A1：生物衍生肌腱材料+PGA+肌腱细胞 A2：生物衍生肌腱材料+PGA B1：生物衍生肌腱材料+肌腱细胞 B2：生物衍生肌腱材料 C：自体肌腱移植组
Joseph P. Vacanti 美国马萨诸塞州立大学医院
哈佛医学院
组织工程发展史
组织工程产品
美国FDA批准上市： ✓ 组织工程皮肤(Apligraft、Dermagraft、OrCel、Transcyte 、Integra) ✓ 组织工程软骨(Carticle)
中国CFDA批准上市： ✓ 组织工程皮肤(安体肤) ✓ 同种异体骨修复材料（拜欧金） ✓ 同种异体肌腱修复材料（拜欧腱） ✓ 生物工程角膜(艾欣瞳)…
组织工程肌腱
种子细胞
力学刺激
组织工程 肌腱
支架材料
生长因子
组织工程肌腱之种子细胞 1. 自体肌腱细胞
Human tenocytes morphology at different passage (A) P0; (B) P1; (C) P4; (D) P8
Human tenocytes growth curves
体外转染含hTERTcD稳定传至95代
构建标准细胞系，筛选支架材料
组织工程肌腱之种子细胞
2. 皮肤成纤维细胞
相同点： ➢ 细胞形态相似，均呈梭形； ➢ 均可以合成和分泌胶原蛋白、弹性蛋白、糖
胺多糖和糖蛋白等 不同点： ➢ 细胞增殖能力不同； ➢ 合成胶原类型不同； ➢ 合成胶原纤维排列不同。
聚己内酯（PCL）
案例1: Rothrauff BB, et al. Tissue Eng Part A. 2017;23(9-10):378-389.
Maximum suture-retention strength of scaffolds
存在的问题：
1. 亲水性差 2. 细胞黏着力弱 3. 组织相容性不理想
案例1: Shen W, et al. Biomaterials. 2014;35(28):8154-63.
案例2: Zheng Z, et al. Acta Biomater. 2017;51:317-329.
对照组： SCS：海绵状胶原/蚕丝支架 实验组: ACS: 取向排列的胶原/蚕丝支架
猪小肠粘膜下层(SIS)
脱细胞真皮基质
脱细胞肌腱组织
源于人体肌腱，具有良好的生物相容性 和力学性能。
经多步程序处理，去除病毒、降低免疫 原性，安全性好。
成品为干燥状态，易于保存运输。 获得国内唯一CFDA注册证。
脱细胞肌腱片状材料
(Decellularized tendon slices, DTSs)
组织工程肌腱之支架材料
天然高分子材料
人工材料
复合材料
生物衍生材料
组织工程肌腱之支架材料 1. 天然高分子材料
蚕丝/蜘蛛丝
胶原
壳聚糖
优势： 1. 自身及其降解产物无毒 2.具有良好的生物相容性、 3.保留了组织正常的三维网架结构 4.不易引起免疫排斥反应 5.植入人体后无刺激性 6.可被人体吸收
组织工程肌腱之种子细胞
3. 骨髓间充质干细胞（ BMSCs ） 研究最为广泛
优势：
✓ 取材方便
✓ 扩增迅速
✓ 具有多向分化潜能
✓ 免疫原性低
✓ 遗传背景稳定
2006年国际细胞治疗协会明确提出间 充质干细胞鉴定的最低标准，即同时满足： 贴壁生长； 细胞表面表达CD105、CD73和
CD90(≥95%，流式仪检测)；不表达 CD45、CD34、 CD14或 CD11b、 CD79α或CD19、HLA-DR(≤2%，流 式仪检测)； 能分化为成骨细胞、脂肪细胞、成软 骨细胞。.
2.5cm长全厚缺损
术后12W
临床案例
修复喙锁韧带损伤（完全断裂）
组织工程肌腱
P3 人胚肌腱细胞 医用碳纤维(CF) +医用可吸收缝线 (PGA)
术后半年随访： 患者肩关节功能恢复正常
术后6个月取微量组织进行组织学观察
40×
100×
肌腱损伤是一个常见的临床问题。
对于肌腱损伤/缺损的治疗，多年来一直是骨科医 生面临的重大挑战！
➢ 少供血 ➢ 低代谢
自我修复和再生 能力有限
目前临床上常用的治疗方法：
各有局限性，
自体
难以令人满意！
移植
天然
肌腱
同种
材料 增强
损伤
异体 移植
合成 材料 移植
组织工程 技术
Robert S. Langer 美国麻省理工学院
脱细胞处理方法：反复冻融+冰冻切片+核酸酶处理
The gap measures 8cm.
最大的优势：
具有最接近人体的网架结构、生物力学性能和部分活性因子，有利于细 胞的黏附、生长及发挥生理功能，具备人工合成材料无法比拟的优点。
组织工程肌腱之生长因子
细胞因子( cytokine， CK)
是一类由活化的免疫细胞和相关细胞产生的高活性、多功能小分子蛋白质。
可进行的实验研究包括：
Flexcell® Tension Systems
孤雌胚胎干细胞（parthenogenetic stem cells，pSCs）
类间充质干细胞（parthenogenetic mesenchymal stem cells，pMSCs）
10%拉伸应变；16h/d；每个循环包括10s拉伸和10s松弛
组织工程肌腱之支架材料 3. 复合材料
“取长补短”
天然高分子材料 + 人工合成材料
=
复合材料
稳定射流电纺丝法： 壳聚糖+明胶+聚乳酸（PLA）
组织工程肌腱之支架材料 4. 生物衍生材料（Bio-derived material）
用人或动物来源的材料, 经过去细胞、部分或完全去有机质或无机质、 去抗原等处理, 形成生物衍生材料。
根据功能分类：
✓ 白细胞介素（ IL） ✓ 干扰素（ IFN） ✓ 肿瘤坏死因子（TNF） ✓ 集落刺激因子（CSF） ✓ 生长因子（GF） ✓ 趋化因子（chemokine）
一类具有刺激细 胞生长的细胞因
子。
通过质膜上特异的受体，将信息传递至细胞内部，调节细胞生长与增 殖的多肽类物质。
生长因子的作用方式
自分泌
旁分泌
内分泌
Ⅰ型 细胞
激素
Ⅰ型 细胞
激素
Ⅰ型 细胞
效应
Ⅱ型 细胞
效应
Ⅰ型 细胞
血流
Ⅱ型 细胞
效应
生长因子的作用特点
多效性： 一种GF——多种靶细胞——多种生物学作用 重叠性： 不同GF——同一靶细胞——相同或相似效应 拮抗性： 一种GF ——抑制——另一种GF的某种生物学效应 协同性： 一种GF —— 增强——另一种GF的某种生物学效应 网络性: 不同GF之间具有相互协同或者相互制约的作用
组织工程肌腱之支架材料
理想的支架材料应具备的条件：
可调节降解率的生物降解性能； 降解之前，降解中以及降解后的产物都应具有良好的生物相容性； 具有生物功能性：能够支持细胞的增殖和分化、细胞外基质的分泌和组织的 形成； 可加工性：能通过加工形成理想的复杂结构和形状的复合物，如纺布或针织的支架等。
组织工程肌腱之支架材料
香港中文大学
提示：对于肌肉骨骼组织再生而言，TDSCs可能是一种比BMSCs更好的细胞来源！
组织工程肌腱之种子细胞 5. 脂肪干细胞（ ADSCs ）
优势： ➢ 取材容易 ➢ 对机体损伤小 ➢ 来源广泛 ➢ 体内储备量大 ➢ 适宜自体移植 ➢ 没有伦理学争议
组织工程肌腱之种子细胞 6. 其他干细胞
组织工程肌腱研究进展概述
宁良菊 助理研究员 四川大学华西医院生物治疗国家重点实验室干细胞与组织工程研究室
肌腱是连接骨骼肌与骨骼的致密结缔组织，是骨骼肌的重要组成部分之一 ， 呈银白色，有光泽，质地坚韧，肌腱本身不具有收缩力，其主要功能是将肌 肉的收缩力传递到骨组织。
可溶性的胶原蛋白分子 不可溶性的胶原蛋白分子 微纤维 胶原原纤维 胶原纤维 初级纤维束 二级纤维束 三级纤维束 肌腱
转基因技术
病 毒 载 体 的 安 全 性
组织工程肌腱之力学刺激
静态力学刺激 动态力学刺激
组织工程肌腱之力学刺激
静态力学刺激
动态力学刺激
3%拉伸应变；12h/d；20min/h；12个循环/min
➢ 能产生周期性拉伸、压缩应变 ➢ 应变频率范围 0~4Hz ➢ 应变大小范围0~100%
应力场三维细胞培养系统
不同种属来源BMSCs的自发钙化观察（茜素红染色） 提示：有效调控BMSCs腱向分化是将其应用于组织工程肌腱的一个重要前提！
组织工程肌腱之种子细胞 4. 肌腱来源干细胞（ TDSCs/TSPCs） 最具前景
美国匹茨堡大学