理想的支架材料可对组织器官病损进行形态、结构和功能进行重建，因此在组织工程领域受到广泛关注。天然生物材料理论和技术的迅速发展，使其逐渐成为再生医学领域的研究热点。天然生物材料具有高仿生性和良好的生物相容性，且来源广泛，非常适合用作组织工程的支架材料。按成分和原料来源大致分为蛋白质类生物材料（胶原、明胶、丝素和纤维蛋白）、糖类生物材料（纤维素、几丁质/壳聚糖、海藻酸盐和琼脂糖）、糖胺聚糖类（透明质酸、硫酸软骨素）和脱细胞基质移植物（羊膜、小肠黏膜下层、肌腱）。不同的支架材料具有独特的天然结构和理化性质。蛋白质类生物材料多通过聚合形成网状结构影响细胞迁移分化，且有一定的机械性能，可单独制成支架或配合其他合成材料使用；糖类生物材料因高比表面积可负载大量液体，但其机械性能较差，因此常被以凝胶形式控释细胞和生长因子配合其他材料应用在肌腱组织工程中；糖胺聚糖类生物材料具有抗炎、黏弹润滑以及高水合特性，多配合合成材料增加其生物相容性和亲水性。相比天然高分子材料，脱细胞基质不但具有更相仿的细胞外结构和营养成分，而且具有一定的机械性能，可对组织器官病损进行更好的形态、结构和功能重建，因此在组织工程中越来越被受到重视。不同材料的巧妙组合，使肌腱修复展现出更好的效果，也使天然生物材料具有更广阔的临床前景和应用价值。

患者男性，38岁，因"全身多处化学物烧伤5.5 h"入院。患者于5.5 h前在工厂工作时发生爆炸，致患者头面颈、躯干及四肢被化学物质（丙烯腈、三氯乙酰氯）烧伤，后出现意识不清，呼之无应答，急诊行"左颈内静脉穿刺置管术，快速补液，亚硝酸异戊酯解毒，留置导尿，气管切开"等治疗后，考虑"全身多处88% Ⅱ~Ⅲ度化学烧伤、吸入性损伤"，病情危重，收入本科。入院查体：体温36.8℃，脉搏96次/min，呼吸频率18次/min，血压108/59 mmHg，意识不清，双眼睑烧伤，球结膜缺血坏死，角膜基质深层水肿，混浊明显，瞳孔无法观察，气管切开，双肺呼吸音粗，无干湿性啰音，心律尚齐，肢端冷，创面位于头面颈、胸腹背臀及四肢，大部分成片状，部分散在，创面皮肤大部分呈灰色或棕黑色，部分苍白，肿胀明显，总面积约88%。进行辅助检查，血气分析：葡萄糖14.40 mmol/L，钾离子3.10 mmol/L，氯离子165 mmol/L，血浆乳酸2.9 mmol/L，高铁血红蛋白分数：2.1%，氧合血红蛋白分数：83.7%，酸碱度：7.28，二氧化碳分压：41 mmHg，氧分压60 mmHg，碱剩余-7.2 mmol/L，氧饱和度：86%，标准碳酸氢根浓度18.1 mmol/L。血常规：白细胞计数17.1×10 9/L，中性粒细胞比率77.1%。生化全套：丙氨酸氨基转移酶21U/L，天门冬氨酸氨基转移酶43 U/L，肌酐73 μmol/L，总胆红素15.2 μmol/L，乳酸脱氢酶287 U/L，肌酸激酶180 U/L，肌钙蛋白T 0.02ng/mL。头颅、胸部、全腹部CT：未见明显异常。入院诊断：(1)化学烧伤全身多处88%(Ⅱ~Ⅲ度)；(2)吸入性肺损伤；(3)眼烧伤；(4)气管切开；(5)呼吸衰竭；(6)休克；(7)丙烯腈中毒。入院后给予快速扩容补液，第1个24 h补充晶体8000 mL、胶体4000 mL、水分2000 mL；监测尿色及尿量，目标维持每小时至少0.5 mL/kg以上的清亮尿液；清创包扎，清除皮肤毒物残留。患者烧伤创面大，病情危重，予哌拉西林他唑巴坦针4.5静滴抗感染，每8小时1次，并予创面培养，余护胃、化痰等对症治疗。解毒方面则采用亚甲蓝联合硫代硫酸钠针治疗丙烯腈造成的氰化物中毒的方案。亚甲蓝（D1 400 mg、D2 600mg）、硫代硫酸钠针25.6 g分次静推解毒，患者高铁血红蛋白升高及血乳酸慢慢下降（图1）。入院第三天患者高铁血红蛋白降至正常，血压平稳，停硫代硫酸钠和亚硝酸异戊酯吸入，并予以甲强龙0.1 g每天１次静滴控制炎症反应。患者神志转清，病情稳定后前后行"四肢深度创面切削痂+自体皮浆、异体皮移植术"、"四肢残余创面扩创MEEK植皮术"，行"颈部疤痕切除松解+脱细胞异体真皮、自体大张刃厚皮移植术及多次双眼羊膜移植、眼睑缝合术及睑外翻畸形矫正术"，经过顺利，病情好转，后康复出院。

患者，女性，47岁。2022年9月患者因左眼眼痛和眼干1年余病史，近1个月余症状加重并伴视力下降，遂就诊于北京大学人民医院眼科。主诉1年前因左眼眼痛、眼干及雾状遮档，伴视力下降，就诊于外院，诊断为左眼角膜炎，行左眼羊膜覆盖术治疗与药物治疗(药品治疗与方法不详)，术后症状有所好转。9个月前出现左眼眼前白色雾状遮挡，药物治疗后轻微缓解。1个月前再次出现左眼眼痛和眼干，症状逐渐加重，伴视力显著下降。既往2018年诊断为急性淋巴白血病后行异基因造血干细胞移植，曾出现肝脏、肺部、关节及口腔等多器官排异反应，目前全身排异反应控制良好，已停用全身激素及免疫抑制剂治疗。结合病史，遂给予左眼配戴角膜绷带镜，左氧氟沙星滴眼液(日本参天制药株式会社生产)点眼，4次/d；妥布霉素地塞米松滴眼液(美国爱尔康公司生产)点眼，2次/d；玻璃酸钠滴眼液(日本参天制药株式会社生产)点眼，6次/d；小牛血去蛋白提取物眼用凝胶(沈阳兴齐眼药公司生产)，3次/d；更昔洛韦眼用凝胶(湖北科益药业公司生产)，3次/d。患者右眼视力0.3，最佳矫正视力0.6；左眼视力眼前手动，矫正不提高，光感光定位正常；右眼眼压21 mmHg(1 mmHg＝0.133 kPa)，左眼眼压23 mmHg。右眼睑结膜瘢痕化，角膜透明，角膜上皮点状染色，前房中等深度，虹膜纹理清，晶状体介质清，视网膜在位，左眼睑结膜瘢痕化，结膜轻度充血，绷带镜在位，角膜多个浸润病灶，边界稍模糊，角膜浅层新生血管，中央角膜明显变薄，角膜后白色色素沉着，前房积脓1 mm，眼底窥视不清。见图1A。结合病史及查体结果诊断为右眼角膜炎原因待查，双眼移植物抗宿主病。鉴于不除外感染性角膜炎，除去患者绷带镜，更改治疗为给予患者左氧氟沙星滴眼液点眼，4次/d；更昔洛韦眼用凝胶，3次/d；左氧氟沙星眼膏(日本参天制药株式会社生产)，右眼每晚滴眼；更昔洛韦片(湖北科益药业)，1000 mg口服，3次/d。患者2周后复诊，左眼中央角膜溶解明显，下方浸润灶明显扩大，前房积脓加重。见图1B。角膜刮片可见真菌，角膜刮片培养结果提示近平滑念珠菌阳性。修正诊断为左眼真菌性角膜炎，双眼移植物抗宿主病。给予左眼1%伏立康唑滴眼液(医院自制)点眼，1次/h；伏立康唑(北京博康健基因科技有限公司生产)，200 mg口服，2次/d；治疗2 d后角膜浸润灶减小，同时角膜基质溶解明显，后弹力层膨出，前房积脓减少。见图1C。治疗3 d后，左眼角膜穿孔，为患者行左眼穿孔修补联合结膜瓣遮盖术，术中可见角膜中央偏下方1.5 mm左右穿孔，取下方球结膜做4 mm宽度桥状结膜瓣，取少量tenon囊组织使用10－0不可吸收缝线将其填塞缝合于穿孔处角膜，10－0不可吸收缝线间断缝合将桥状结膜瓣缝合于角膜，将线结转入角膜基质，10：00时钟位角膜缘做侧切口，注入眼内冲洗液建立前房检查穿孔处水密封，前房形成良好。术后继续给予左眼1%伏立康唑滴眼液点眼，1次/h；伏立康唑，200 mg口服，2次/d，术后2周左眼角膜上皮愈合良好，结膜瓣在位，前房存在。见图2A。术后6周左眼前房消失，溪流征阳性。见图2B。再次行角膜穿孔修补，术中取约150 μm厚度微小切口基质透镜取出术基质微透镜片，裁剪至1.5 mm×1.5 mm，将2针10－0不可吸收缝线穿过基质片后，2针呈90°，缝合固定于穿孔处角膜基质，10：00时钟位侧切口注入眼内冲洗液建立前房检查穿孔处水密封，前房形成良好。见图2C。术后2周复查，再次发现前房消失，溪流征阳性。第三次行角膜穿孔修补，术中采用多层4层羊膜，填塞于角膜穿孔处，10－0不可吸收缝线间断缝合8针于角膜基质，10：00时钟位侧切口注入眼内冲洗液建立前房检查穿孔处水密封，前房形成欠佳，前房注入无菌空气，术毕。术后1周，患者左眼前房偏浅，溪流征仍阳性。见图2D。为进一步控制病情，患者行第四次角膜穿孔修补。术中使用3 mm角膜环钻环切至约1/2角膜剩余厚度基质，手动剖切角膜基质接近后弹力层，使用3.25 mm角膜环钻冲切2片厚度约120 μm微小切口基质透镜取出术角膜基质微透镜片，使用10－0不可吸收缝线将2片角膜基质重叠间断缝合8针于角膜植床，10：00时钟位侧切口注入眼内冲洗液建立前房检查穿孔处水密封，前房形成欠佳，前房注入无菌空气，术毕。术后左眼使用重组牛碱性成纤维细胞生长因子滴眼液(珠海亿胜生物公司生产)点眼，6次/d，左眼他克莫司滴眼液(日本千寿制药株式会社生产)点眼，2次/d；左眼1%伏立康唑滴眼液点眼，6次/d，逐渐减量。术后3个月，左眼视力眼前手动，角膜表层新生血管，中央植片在位，角膜缝线在位，角膜植片及部分基质白斑，前房不浅，角膜荧光素钠染色溪流征阴性。见图2E。前节光学相干断层扫描成像显示角膜植片愈合良好。见图3。患者继续使用无防腐剂人工泪液，左眼按需给予他克莫司滴眼液点眼，2次/d。此后患者长期眼科门诊随访，病情稳定。左眼使用重组牛碱性成纤维细胞生长因子滴眼液点眼，6次/d，左眼他克莫司滴眼液点眼，2次/d；左眼1%伏立康唑滴眼液点眼，6次/d，逐渐减量。术后3个月，左眼视力眼前手动，角膜表层新生血管，中央植片在位，角膜缝线在位，角膜植片及部分基质白斑，前房不浅，角膜荧光素钠染色溪流征阴性。见图2E。前节光学相干断层扫描成像显示角膜植片愈合良好。见图3。患者继续使用无防腐剂人工泪液，左眼按需给予他克莫司滴眼液点眼，2次/d。此后患者长期眼科门诊随访，病情稳定。

背景:前交叉韧带损伤越来越多见,传统治疗方式主要是前交叉韧带重建,随着组织工程研究在临床广泛运用,韧带组织工程治疗前交叉韧带损伤已成为目前研究的热点.目的:探讨人羊膜间充质干细胞和人脱细胞羊膜支架的体外生物相容性.方法:采用酶消化法获得人羊膜间充质干细胞并对其进行鉴定.采用酶消化法和化学去污法对新鲜人羊膜进行脱细胞处理,以苏木精-伊红染色以及免疫荧光染色检测细胞成分移除情况以及细胞外基质破坏情况.取第3代人羊膜间充质干细胞,分别使用人脱细胞羊膜浸提液(实验组)与普通L-DMEM/F12培养基(对照组)培养, CCK-8法检测两组细胞增殖能力.人羊膜间充质干细胞与人脱细胞羊膜共培养14 d后,扫描电镜与倒置显微镜观察人脱细胞羊膜上的细胞黏附及生长情况.结果与结论:①倒置相差显微镜观察显示人羊膜间充质干细胞呈漩涡状、贴壁生长,高表达波形蛋白,低表达CK-19,具有成骨、成脂、成软骨诱导分化能力;②苏木精-伊红染色显示人脱细胞羊膜上皮细胞及间充质干细胞已完全移除,细胞外基质成分无明显破坏;免疫荧光染色显示Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原均呈阳性表达;③人脱细胞羊膜浸提液对人羊膜间充质干细胞无细胞毒性,不影响其增殖活性;④倒置相差显微镜及扫描电镜均显示人脱细胞羊膜可以促进人羊膜间充质干细胞增殖及黏附,二者具有良好的生物相容性.

作为临床常见病之一,周围神经损伤修复状况直接影响患者的日常生活.基于此,本研究在分析周围神经损伤类型的基础上,从猪细胞外基质、硅胶管、胶原蛋白、人羊膜以及生物降解玻璃纤维套等方面,细化总结当前组织工程材料在周围神经损伤修复中的应用状况.

目的:探讨骨形态发生蛋白9(BMP9)基因修饰对人羊膜间充质干细胞(hAMSCs)在体外向韧带成纤维细胞(LFs)分化是否有促进作用,并研究其分子机制.方法:体外分离培养hAMSCs及LFs,观察并比较两种细胞形态学差异.经AdMAX系统体外构建BMP9基因腺病毒载体,经提纯及荧光法病毒滴度测定后转染P3代hAMSCs.实验分为三组,A组:携带绿色荧光蛋白(GFP)的空腺病毒载体转染hAMSCs(hAMSCs-GFP);B组:携带BMP9基因的腺病毒载体转染hAMSCs (hAMSCs-BMP9);C组:韧带成纤维细胞组(LFs).于体外分别培养7天后使用荧光定量PCR检测并比较各组韧带相关基因Scleraxis (Scx)、Ⅰ型胶原(Col Ⅰ)、细胞连接素(TNC)、纤维连接蛋白(Fib)及腱调蛋白(Tnmd)mRNA的表达量.使用免疫荧光检测并比较三组细胞体外培养7天后Col Ⅰ的表达量.结果:在倒置相差显微镜下,hAMSCs原代呈多角形贴壁生长,传代后呈长梭状漩涡状生长.LFs原代呈长梭状贴壁生长,传代后呈漩涡状集落样生长.A、B组细胞转染8h、24 h后,生长增殖缓慢,轮廓清晰,细胞形态未发生变化.荧光显微镜观察显示A组在转染8h后可见GFP荧光表达,24 h后表达荧光的数量和强度均增多.实时荧光定量PCR显示,转染7天时B组SCX、Tnmd、Col Ⅰ、Fib及TNC的表达量均高于A组(P＜0.05),而SCX、Fib、TNC及Tnmd的表达量低于C组(P＜0.05),Col Ⅰ的表达量高于C组(P＜0.05).荧光免疫组化显示,转染7天后,B组Col Ⅰ的表达量均高于A组和C组.结论:BMP9基因可促进hAMSCs向LFs定向分化,并促进韧带特异性基因的表达和细胞外基质的产生,为hAMSCs作为韧带组织工程种子细胞提供了实验基础.

目的 研究细胞外基质胶羊膜棒的生物学特性及其在兔干眼的应用效果.方法 使用放射免疫分析方法对细胞外基质胶羊膜棒中的表皮生长因子(epidermal growth factor,EGF)、成纤维细胞生长因子(fibroblast growth factor,FGF)、肝细胞生长因子(hepatocyte growth factor,HGF)、转化生长因子-β(transforming growth factor-β,TGF-β)等10种生物活性因子的表达含量加以测定,同时和新鲜泪道纤维蛋白胶羊膜(fresh lacrimal duct amniotic membrane,F-LDAM)、单层泪道纤维蛋白胶羊膜(monolayer lacrimal duct amniotic membrane,M-LDAM)进行对比.此外,利用负荷传感器对比细胞外基质胶泪道纤维蛋白胶羊膜(extracellular matrix lacrimal duct amniotic membrane,ECM-LDAM)与F-LDAM、M-LDAM的弹性模量、抗拉强度、断裂伸长率,并把ECMLDAM应用于兔干眼症的治疗,术后8周观察实验兔干眼治疗前后荧光染色(fluorescein stain,FL)评分、各时段泪液分泌、FL情况和角膜共焦显微镜下角膜上皮下神经纤维密度、神经纤维分支及曲率评分.结果 ECM-LDAM、M-LDAM中EGF、NGF、HGF、TGF-β等10种因子含量均比F-LDAM低,差异均有统计学意义(均为P＜0.05),而ECM-LDAM中EGF、NGF、HGF、TGF-β等10种因子含量明显高于M-LDAM,差异有统计学意义(P＜0.05).ECM-LDAM的弹性模量明显低于F-LDAM及M-LDAM,差异有统计学意义(P＜0.05);而ECM-LDAM的抗拉强度和断裂伸长率明显高于与M-LDAM和F-LDAM,差异有统计学意义(P＜0.05).术后8周发现B组与A组相比FL评分降低,泪液分泌时间延长,角膜共焦显微镜下观察发现神经纤维密度、神经纤维分支及曲率评分显著降低,差异有统计学意义(P＜0.05).结论 ECM-LDAM作为一种新型安全的泪道修复材料,其丰富的生物活性因子和优越的柔韧性,可以更有效地改善兔干眼,营养修复受损的角膜神经.

目的:探讨应用一种简单的方法构建人羊膜间充质干细胞(human amniotic mesenchymal stem cells,HAMSCs)膜片,并研究其向成软骨细胞分化的潜能,探索利用HAMSCs膜片构建组织工程软骨的可行性.方法:取产妇胎盘通过酶消化法获得HAMSCs,通过流式细胞术鉴定其表型特征;通过免疫荧光检测细胞波形蛋白和CK-19的表达.取第3代HAMSCs通过CCK-8检测细胞增殖活性;取第3代HAMSCs加入成膜片培养基培养以构建HAMSCs膜片;取第3代HAMSCs加入成膜片培养基培养7天,再换用成软骨诱导培养基培养以构建成软骨诱导的HAMSCs膜片.通过流式细胞术检测成膜片诱导后HAMSCs表型分子的表达;扫描电镜(SEM)观察细胞形态和细胞外基质的分泌.RT-PCR定量分析成软骨分化相关基因(SOX9、ACAN、COLⅡ)的表达;HE染色观察细胞形态、分布;甲苯胺蓝和番红染色检测蛋白聚糖的分泌,Ⅱ型胶原免疫组化检测Ⅱ型胶原的表达.结果:流式细胞术结果表明HAMSCs表达间充质干细胞(MSCs)表型.免疫荧光检测结果示:波形蛋白阳性表达,CK-19阴性表达.CCK-8检测结果示:细胞生长曲线呈S型,第3天进入对数生长期,第7天达到顶峰.HAMSCs成膜片诱导后流式结果表明干细胞特性分子CD44、CD73、CD90、CD105仍高表达.SEM结果示:HAMSCs膜片呈复层结构,梭形的细胞分泌大量细胞外基质,细胞被细胞外基质所包埋并逐渐融合.RT-PCR结果显示:与HAMSCs膜片组相比,成软骨诱导的膜片组Ⅱ型胶原、蛋白聚糖、SOX9 mRNA的表达量显著增高,差异有统计学意义(P<0.05).HE染色结果示:成软骨诱导的HAMSCs膜片可见分布均匀的类圆形细胞并被大量细胞外基质包围;甲苯胺蓝染色结果显示:椭圆形细胞分泌大量细胞胞外基质,成铺路石样排列;番红染色结果示:成软骨诱导的膜片有大量蛋白聚糖分泌;Ⅱ型胶原免疫组化结果示:成软骨诱导的膜片高表达Ⅱ型胶原.结论:本实验应用一种简单的方法在普通培养皿上成功构建了HAMSCs膜片,体外研究证实HAMSCs膜片具有良好的成软骨分化潜能.因此,HAMSCs膜片可以作为软骨组织工程的种子细胞之一,HAMSCs膜片的应用将为软骨缺损修复提供一种新思路.

背景:人羊膜间充质干细胞属于成体干细胞,其来自于废弃的胎盘,来源广泛,可以无创获取,具有免疫原性低、生长周期短等特点,是组织工程种子细胞的重要来源,目前人羊膜间充质干细胞已经用于临床糖尿病的治疗.目的:探索一种简便的方法构建人羊膜间充质干细胞膜片,并研究其成骨分化潜能.方法:将第3代人羊膜间充质干细胞高密度接种于普通培养皿中,加入成膜片诱导培养基以构建人羊膜间充质干细胞膜片,通过组织学染色以及扫描电镜观察细胞膜片的特性.取第3代人羊膜间充质干细胞高密度接种于培养皿中,加入成膜片诱导培养基培养7 d,再换用成骨诱导培养基培养14 d以构建成骨诱导的人羊膜间充质干细胞膜片.通过茜素红染色、免疫组化染色、碱性磷酸酶活性、RT-PCR以及Western blot检测人羊膜间充质干细胞膜片的成骨分化潜能.结果与结论:①苏木精-伊红染色可见人羊膜间充质干细胞膜片由多层细胞累积而成,细胞分布均匀;②扫描电镜观察可见人羊膜间充质干细胞膜片呈复层结构,胞外有大量的胞外基质产生,细胞包埋于胞外基质中;③人羊膜间充质干细胞膜片成骨诱导14 d,茜素红染色后可见橘红色沉淀,免疫组化染色后细胞周围有大量Ⅰ型胶原产生;④与未诱导的人羊膜间充质干细胞膜片相比,成骨诱导14 d后人羊膜间充质干细胞膜片碱性磷酸酶活性显著升高(P<0.01),Ⅰ型胶原、骨钙蛋白、Runt相关转录子2的mRNA和蛋白表达量显著升高(P<0.05);⑤该实验应用一种简便、经济的方法在普通培养皿上成功构建了人羊膜间充质干细胞膜片,体外研究证实人羊膜间充质干细胞膜片具有良好的成骨分化潜能.

背景:人脱细胞羊膜是通过物理、化学及生物方法对人新鲜羊膜进行脱细胞后得到的天然支架材料,其内含有丰富的胶原蛋白、蛋白聚糖、糖蛋白、生长因子和细胞外基质等,具有良好的生物相容性、天然三维结构、低免疫原性、排异反应小及取材容易等优点,被广泛应用于皮肤、角膜、骨组织修复及外周神经再生等.目的:通过对比人脱细胞羊膜不同制备方法的优缺点,将这些方法加以组合从而达到脱细胞的最优化.方法:应用计算机检索万方数据库、CNKI数据库、PubMed数据库2000-2020年发表的相关文献,中文检索词为"羊膜,脱细胞羊膜,去细胞羊膜,脱细胞羊膜支架,羊膜灭菌,组织工程";英文检索词为"amniotic membrane,acelluar amniotic membrane,decellularized amniotic membrane,decellularized human amniotic scaffolds,sterilization of amniotic membrane,tissue engineering",最终纳入56篇文献进行综述.结果 与结论:不同的人脱细胞羊膜制备方法具有各自的优缺点,虽然都可以有效去除大部分细胞成分,但同时也对剩余细胞外基质组成、生物活性、基底膜的完整性和生物力学性能等造成不利影响.因此,需要通过不同方法之间的优势互补,进而提高脱细胞的效率.常用的联合方法有化学与生物联合法、物理与化学联合法、物理与化学/生物联合法,其中最有效的是化学、生物(酶)及物理等多种方法联合应用,先采用化学去污剂破坏细胞膜,然后用酶将细胞组分与细胞外基质分离,最后用刮擦及振荡等物理方法提高脱细胞效率,最终达到既能完全清除细胞又能保留较为完整的细胞外基质的目的.