近年来，利用组织工程技术制造的细胞支架在治疗视网膜退行性疾病，如年龄相关性黄斑变性（AMD）和视网膜色素变性（RP）中取得了良好的进展。3D打印技术的发展使得制造出具有特定结构和机械性能的细胞支架成为可能，这些支架作为支持视网膜细胞生长的框架，能够促进其存活和分化，进而修复受损的视网膜。水凝胶和可生物降解的聚合物已被用于制造各类型的细胞支架，这些新型支架在促进视网膜细胞增殖和分化方面表现良好，动物实验也证明了其安全性和有效性。组织工程细胞支架在视网膜退行性疾病的治疗中具有巨大的潜力，为恢复患者视力和提高个体的生活质量提供了新的方法。本文就组织工程细胞支架治疗视网膜退行性疾病的实验研究进展作一综述。

晚期糖基化终末产物（AGE）与AGE受体（AGER）相互作用，可产生活性氧，导致皮肤Fb和血管内皮细胞凋亡，从而阻碍糖尿病创面愈合。浙江大学医学院附属第二医院韩春茂教授和王新刚教授团队在《Burns & Trauma》杂志发文《Curcumin?incorporated 3D bioprinting gelatin methacryloyl hydrogel reduces reactive oxygen species?induced adipose?derived stem cell apoptosis and improves implanting survival in diabetic wound》。该团队制备了一种含有姜黄素的三维生物打印甲基丙烯酸酐化明胶（GelMA）水凝胶支架，将其植入脂肪干细胞（ADSC）并应用于小鼠糖尿病创面。通过结构表征、蛋白质印迹法、活性氧和细胞凋亡测定来评估其抗氧化和抗细胞凋亡活性，并通过创面愈合实验评估了姜黄素通过AGE/AGER/核因子κB p65途径对细胞凋亡的潜在调节作用。通过扫描电子显微镜观察到，质量分数10%的GelMA水凝胶支架具有较好的机械性能和生物相容性，其圆形网状结构使其具有可打印性；苏木精?伊红染色显示，应用姜黄素?GelMA?ADSC的全层皮肤缺损裸鼠在第14、21天创面再上皮化更好；原位末端标记检测显示，姜黄素可减轻皮肤组织的细胞凋亡；血管内皮标志物CD31和α平滑肌肌动蛋白检测提示，姜黄素?GelMA?ADSC可诱导血管生成，从而加速糖尿病创面愈合。该研究说明姜黄素?GelMA?ADSC水凝胶是一种可有效加速创面愈合的生物材料。

目的:观察对比神经干细胞（NSC）在Matrigel水凝胶培养和悬浮培养的神经干细胞的生长形态、增殖、分化潜能、细胞产量及存活率等情况。方法:分离提取孕12~13 d胎鼠大脑组织中的神经干细胞，用悬浮培养、三维Matrigel水凝胶支架培养2种培养方案传代神经干细胞，分别进行形态学观察分析，免疫组织化学荧光术鉴定巢蛋白（Nestin）和Sox-2的表达，及流式细胞术鉴定免疫表型；用10%的胎牛血清诱导分化培养基诱导神经干细胞分化后，行免疫荧光染色鉴定神经干细胞的终末分化细胞：神经元、少突胶质细胞、星形胶质细胞，对应特异性标记物分别为NeuN、CNPase、GFAP。结果:免疫荧光鉴定P1代NSC，Nestin和Sox-2双阳性表达；P2代流式细胞鉴定Nestin∶90%，证明从胎鼠大脑能够获取纯度较高的神经干细胞；台盼蓝染色计数表明Matrigel基质胶三维培养方案细胞产量明显升高，是悬浮培养方案的5~10倍，收取的神经干细胞的存活率较悬浮培养稍增高，但无统计学差异意义（ P=0.0812）。本试验两种方法培养的NSC均具多向分化性能，均能分化成神经元、星形胶质细胞及少突胶质细胞，分化后各终末细胞所占比例基本一致（ P值分别为：0.1302；0.1108；0.1605）。 结论:相比于悬浮培养，三维Matrigel水凝胶支架方案培养出的NSC，具有活性高，增殖能力强，消化后死亡率低，细胞产量大，能达到悬浮培养的5倍以上，能稳定传代及便于细胞形态学观察等优点，并在连续传至多代后仍能保持NSC的基本特性和多向分化潜能。

牙髓坏死可导致牙齿脆性增加，易折裂，并阻碍年轻恒牙牙根持续发育。因此牙髓再生治疗具有重要的临床意义。由于牙髓组织具有复杂、多变的解剖结构且包含神经、血管等多种组织成分，牙髓再生面临诸多挑战。回顾近年来应用组织工程方法探索牙髓组织构建与移植的基础研究和临床应用研究文献，重点讨论适宜支架材料的选择与牙髓组织构建方法。文中述及用于构建牙髓组织的支架材料包括海藻酸钠、壳聚糖、透明质酸，胶原蛋白、明胶、纤维蛋白、丝素蛋白、多肽和自组装多肽、聚乳酸、聚乙醇酸及其共聚物等，简要介绍了其功能特点以及添加生物基质提取物、生长因子等组成的功能修饰或不同功能互补性材料组成的功能改进。结合临床可操作性要求，进一步讨论了由亲水性复合材料或经亲水基团修饰材料制备可注射水凝胶支架材料的组成设计和功能特点，以期为今后牙髓再生研究探索提供一定的借鉴。

脊髓损伤是一种外伤性疾病，可导致人体感觉、运动功能障碍。脊髓损伤后，个体的损伤平面以下常出现永久瘫痪、感觉丧失等症状，使得患者的生命、生活质量大大下降。脊髓损伤的部位常出现不利于修复的微环境、瘢痕及炎性反应，目前临床尚缺乏有效治疗措施。现有的治疗方式常使用生长因子促进脊髓损伤的恢复，但是由于不同种类的生长因子穿越血-脊髓屏障的能力不同，无法在病变部位达到足够的浓度或维持足够长的治疗时间，导致生长因子对脊髓损伤的疗效不佳。而水凝胶可以很好地解决上述问题。水凝胶是目前较为理想的材料支架，可以搭载生长因子实现原位给药，同时保护生长因子不被降解。此外，水凝胶还能够起到生物支架作用，填充损伤后形成的脊髓空腔，从而促进脊髓损伤后的功能恢复。本文就近五年关于水凝胶结合生长因子治疗脊髓损伤的研究进展进行综述。

目的:制备壳聚糖/Ⅱ型胶原/聚乳酸复合水凝胶支架，以支架为骨髓间充质干细胞载体，评价修复兔膝关节软骨缺损的可行性。方法:将壳聚糖、Ⅱ型胶原、聚乳酸联合β-甘油磷酸钠盐制备复合水凝胶，检测凝胶形成时间、弹性模量及细胞相容性；制作新西兰兔关节软骨缺损模型，分为四组。空白组：正常软骨，未作任何处理；模型组：旷置骨软骨缺损作为对照；凝胶组：单纯以水凝胶填充软骨缺损；凝胶+干细胞组：以骨髓间充质干细胞及水凝胶复合物填充软骨缺损。分别于术后8周取材，根据大体观察及组织染色，比较各组膝关节软骨缺损修复效果。结果:壳聚糖/Ⅱ型胶原/聚乳酸复合溶液在37℃下形成凝胶，成胶时间(7.50±0.41)min，弹性模量(6.96±0.43) kPa；骨髓间充质干细胞在凝胶中具有较好的增殖能力，且软骨分化相关基因的表达明显增高；动物实验大体观察及组织染色结果表明凝胶+干细胞组软骨缺损修复效果明显优于凝胶组及模型组，其新生软骨与正常软骨边界模糊，其内可见软骨细胞，Ⅱ型胶原蛋白含量与正常软骨类似。结论:壳聚糖/Ⅱ型胶原/聚乳酸复合水凝胶支架具有良好的温敏性及细胞相容性，联合骨髓间充质干细胞可有效修复兔膝关节软骨缺损。

目的:应用3D生物打印技术制备明胶/海藻酸钠/硅酸镁锂复合水凝胶负载骨髓间充质干细胞（BMSCs）的仿生活性组织工程支架，探讨3D生物打印对含BMSCs水凝胶支架的成骨分化作用。方法:常规提取2周龄SD大鼠BMSCs并用流式细胞术鉴定，将明胶、海藻酸钠、硅酸镁锂混合，加入BMSCs后应用3D生物打印技术制备含细胞的复合水凝胶支架，应用注模法制备含细胞的非打印支架。体外实验中根据是否打印分为含细胞打印组和含细胞非打印组，每组制备12个样品，并设置单纯细胞对照组。通过扫描电镜观察复合水凝胶内部结构，冻干法测定支架膨胀率和含水量。在培养3 d后用鬼笔环肽染色观察支架内细胞活性，分别于培养1，3，7 d后进行细胞增殖与毒性检测（CCK-8）实验测定吸光度值确定细胞增殖情况和培养7，14 d后使用RT-PCR检测成骨细胞特异性转录因子（Osterix）、骨钙素（OCN）、Ⅰ型胶原等成骨相关基因表达。体内实验根据是否打印及是否含有细胞分四组：含细胞打印植入组、含细胞非打印植入组、不含细胞打印植入组、不含细胞非打印植入组，每组支架制备9个样品。将四组支架分别植入36只8周龄SD大鼠臀后侧肌袋，左右随机，术后2，4，8周取材分别拍摄X线片，并对8周取材组织进行HE及Masson染色观察成骨分化情况。结果:流式细胞术鉴定细胞为BMSCs。水凝胶内部孔隙明显，细胞在孔隙内可自由伸展。含细胞打印组的支架膨胀率为（1 039.37±30.66）%，支架含水量为（91.21±0.26）%，与含细胞非打印组的支架膨胀率［（1 032.38±35.05）%］和支架含水量［（91.16±0.28）%］比较，差异无统计学意义（ P>0.05）。在体外培养3 d水凝胶内细胞生长状态良好。体外培养1 d，各组吸光度值差异无统计学意义（ P>0.05）；培养3 d时，含细胞打印组和含细胞非打印组吸光度值差异无统计学意义（ P>0.05），但均高于单纯细胞对照组（ P<0.05）；培养7 d后，含细胞打印组吸光度值（2.72±0.17）高于含细胞非打印组（2.35±0.11）（ P<0.05），且均高于单纯细胞对照组（1.95±0.12）（ P<0.05）。体外培养7 d，含细胞打印组和含细胞非打印组的成骨分化相关基因表达量差异无统计学意义（ P>0.05），但均高于单纯细胞对照组（ P<0.05）；体外培养14 d后，含细胞打印组的基因表达量［Osterix（1.650±0.095）、OCN（2.725±0.091）、Ⅰ型胶原（2.024±0.091）］均高于含细胞非打印组［Osterix（1.369±0.114）、OCN（2.174±0.198）、Ⅰ型胶原（1.617±0.082）］和单纯细胞对照组［Osterix（1.031±0.094）、OCN（1.116±0.092）、Ⅰ型胶原（0.736±0.140）］（ P<0.05）。体内植入2周，各组X线片灰度值差异无统计学意义（ P>0.05）；体内植入4周和8周，含细胞打印植入组和含细胞非打印植入组X线片灰度值高于不含细胞打印植入组和不含细胞非打印植入组（ P<0.01）；体内植入8周，HE染色显示载细胞支架不同程度降解并且与细胞相互浸入，Masson染色可见不同程度的胶原生成。 结论:复合水凝胶支架可为BMSCs生长提供良好的三维环境，3D生物打印可促进BMSCs在水凝胶支架内增殖和成骨分化；负载BMSCs的生物支架在体内可缓慢降解，具有较好的异位成骨能力。

目的:探讨外科脱位入路头凹处清除死骨植骨联合自体骨髓浓集液和富血小板凝胶治疗非创伤性股骨头坏死的临床疗效。方法:回顾性分析2014年8月—2016年12月应用外科脱位入路经头凹清除死骨植骨联合自体骨髓浓集液和富血小板凝胶治疗23例(26髋)非创伤性股骨头坏死病例资料。其中男15例(18髋)，女8例(8髋)；年龄21～53岁，平均36.2岁；激素性股骨头坏死12例(15髋)，酒精性股骨头坏死8例(8髋)，特发性股骨头坏死3例(3髋)；国际骨循环研究协会(ARCO)股骨头坏死分期Ⅱb期5髋，Ⅱc期12髋，Ⅲa期5髋，Ⅲb期3髋，Ⅲc期1髋。术前制备自体富血小板血浆和骨髓浓集液，测定富血小板血浆中血小板水平以及血管内皮生长因子(VEGF)和转化生长因子-β(TGF-β)的含量，检测骨髓浓集液中骨髓单核细胞数量。无菌条件下制备骨髓浓集液和富血小板血浆凝胶。采取髋关节外科脱位入路显露股骨头，经股骨头凹处开窗进行死骨清除，将自体骨粒与骨髓浓集液、富血小板血浆凝胶混合后，经股骨头凹处顺向打压植骨。记录手术时间、术中出血量，观察术后并发症发生情况。术后3、6、12个月行骨盆X线片及CT、MRI检查，观察关节面塌陷及骨修复重建情况。末次随访时采用疼痛视觉模拟评分(VAS)评估关节疼痛情况，采用Harris髋关节评分标准评定疗效。结果:富血小板血浆测定血小板水平为(1.82±0.29)×10 6/μL，其中VEGF和TGF-β水平分别为(504.32±52.13)pg/mL、(134.19±20.52)ng/mL。骨髓浓集液中骨髓单核细胞数量为(8.17±1.54)×10 5/L。所有患者均顺利完成手术。手术时间80～125 min，平均108 min；术中出血250～400 mL，平均320 mL。23例患者术后随访26～42个月，平均36.6个月。1例出现大转子截骨端延迟愈合，二次手术后4个月愈合。11例(11髋)出现了关节面不同程度塌陷，其中10髋关节面塌陷1.0～3.0(1.9±0.82)mm，关节间隙可，塌陷关节面下骨质密度接近正常，关节功能正常，未予处理；1例股骨头坏死面积约占股骨头体积60%，术后17个月关节面塌陷3.5 mm，关节功能受限，行人工全髋关节置换。23例(26髋)中，术后25髋股骨头植骨均重建，完全重建时间为1～1.5年。25髋末次随访Harris评分(87.38±8.21)分，高于术前的(58.92±10.42)，VAS(2.58±1.58)分，低于术前的(7.42±1.20)分，差异均有统计学意义( t＝26.630、26.718, P值均<0.01)。 结论:外科脱位入路头凹死骨清除打压植骨治疗非创伤性股骨头坏死，可以直视下彻底清除坏死骨；同时联合自体骨髓浓集液和富血小板血浆凝胶的应用，可为骨髓间充质干细胞提供细胞支架、增加骨髓间充质干细胞的数量及VEGF和TGF-β的水平，促进股骨头坏死的修复。

目的:探讨不同浓度的甲基丙烯酸酯（GelMA）水凝胶支架的性能，以及对大鼠髓核干细胞（NPSCs）体外增殖、分化及细胞外基质相关蛋白表达的影响。方法:（1）配置浓度为5%、10%、15% GelMA水凝胶溶液，经紫外光照射固化、冷冻干燥、喷金处理，制备相应浓度的GelMA水凝胶支架。用扫描电镜观察支架并测量孔径，使用科学表面分析仪测量支架静态水接触角，使用机械测试仪测量支架压缩模量，使用精密天平测量在37 ℃恒温箱中放置0、2、4、6、8、10、12 h时支架的含水量。（2）取6周龄雄性清洁级SD大鼠8只，体质量为80~100 g，切开椎间盘取髓核组织，分离培养NPSCs。取第3代NPSCs分别进行成骨、成软骨及成脂分化培养，分别用茜素红、阿利新蓝及油红O对三系细胞进行染色，观察NPSCs的三系分化潜能。（3）取第3代NPSCs分为无支架的对照组和5%、10%、15% GelMA水凝胶支架组，对照组加入培养基培养3 d，不同浓度GelMA水凝胶支架组紫外光照射固化后接种NPSCs，加入培养基培养7 d。各组细胞采用免疫荧光染色，观察细胞形态的变化。（4）取第3代NPSCs分别接种于紫外光照射固化后的5%、10%、15% GelMA凝胶支架中，采用细胞计数（CCK）-8试剂盒检测细胞增殖能力，采用活细胞/死细胞双染试剂盒检测细胞活力，采用免疫荧光染色检测Agg和Col Ⅱ蛋白的表达情况。结果:（1）5%、10%、15%GelMA水凝胶支架的孔径分别为（94.00±1.00）、（77.33±5.69）、（52.33±2.31）μm，水接触角分别为28.00°±2.65°、39.00°±2.65°、46.00°±1.00°，压缩模量分别为（45.77±8.66）、（64.63±3.06）、（86.07±10.73）kPa。不同浓度GelMA水凝胶支架随浓度的增高，支架的孔径减小，水接触角、压缩模量增大，差异均有统计学意义（ F=102.40、49.40、21.51， P值均<0.05）。不同浓度GelMA水凝胶支架的含水量均随时间的增加而下降；而同一时间不同浓度GelMA水凝胶支架的含水量随浓度的增高而减少，3者间含水量比较差异均有统计学意义（ P值均<0.05）。（2）NPSCs三系分化结果显示，培养的NPSCs成功分化为成骨细胞、成软骨细胞、成脂细胞，有多向分化的潜能，具备干细胞的特性。（3）水凝胶支架上NPSCs随着GelMA浓度的增加，细胞形态由正常的梭形逐渐变椭圆，细胞突伸展逐渐减弱，细胞质和细胞核比例逐渐减小，细胞聚集的集落逐渐变小。（4）NPSCs增殖实验显示：培养第1天时，不同浓度的GelMA水凝胶支架上NPSCs的光密度（OD）值差异无统计学意义（ F=1.63， P=0.272）；培养第4、7天时，随GelMA水凝胶支架浓度的增高，NPSCs的OD值均呈下降趋势，差异均有统计学意义（ F=61.48、203.20， P值均<0.001）。NPSCs活力实验显示：培养第4天时，不同浓度的GelMA水凝胶支架上NPSCs活细胞占比差异无统计学意义（ F=0.15， P=0.860）；培养第7天时，随GelMA水凝胶支架浓度的增高，NPSCs活细胞占比呈下降趋势，差异有统计学意义（ F=68.83， P<0.001）。（5）5%、10%、15%GelMA水凝胶支架中Agg蛋白的免疫荧光值分别为16.79±1.29、13.35±0.70、10.475±0.54，Col Ⅱ蛋白的免疫荧光值分别为17.17±1.49、13.32±1.65、9.53±1.01。随着GelMA水凝胶浓度的增高，Agg、ColⅡ蛋白的表达均呈下降趋势，差异均有统计学意义（ F=22.10、36.64， P值均<0.001）。 结论:5%GelMA水凝胶支架具有较好的物理特性，适合NPSCs的生长、存活，能较好地促进细胞外基质相关蛋白的表达。

水凝胶是一类具有化学或物理交联结构、具有高保湿和高吸水性但不溶于水的三维基质支架材料。水凝胶的生物相容性好、可模仿天然细胞质基质等特点，使其在组织工程、生物医药等领域具有广阔的现实意义和应用前景。神经组织工程是一个有望治疗严重神经疾病的快速发展领域，其中选择合适的基质支架材料并促进神经细胞分化和轴突生长对神经组织工程的总体设计至关重要。水凝胶已广泛用于向组织中递送神经营养因子、神经生长抑制剂的拮抗剂和其他神经生长促进剂，以改善神经系统再生困难的情况，且已被证明是神经组织工程的优秀基质支架材料。对各种已应用于神经相关研究的水凝胶系统进行了分类和讨论，分析了它们的优缺点，讨论了水凝胶在神经组织工程中的前景和面临的挑战。