组织工程重塑美丽

bobo

日期: 2004-10-26 今日/总浏览: 1/1367
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爱美之心，人皆有之。随着医学生物工程研究的不断发展，组织工程技术将有望成为人们重塑美丽的中坚力量。) \* x/ [0 V8 W$ K# F9 n
组织工程一词最早是在１９８７年美国科学基金会在华盛顿举办的生物工程小组会上提出的，１９８８年正式定义为：应用生命科学与工程学的原理与技术，在正确认识哺乳动物的正常及病理两种状态下的组织结构与功能关系的基础上，研究、开发用于修复、维护、促进人体各种组织或器官损伤后的功能和形态的生物替代物的一门新兴学科。
* N) i6 s) P7 w- h( K目前临床上常用的组织修复途径大致有３种：即自体组织移植、异体组织移植或应用人工代用品。这三种方法都分别存在不足，如免疫排斥反应及供体不足等。组织工程的发展将从根本上解决组织和器官缺损所致的功能障碍或丧失治疗的问题。组织工程作为一门新兴学科，它的迅速发展有可能会改变传统“以创伤修复创伤”的治疗模式，使外科治疗从组织器官移植走向组织器官制造，从而实现外科治疗领域的一次变革。组织工程的核心是建立由细胞和生物材料构成的三维空间复合体，这与传统的二维结构（如细胞培养）有着本质的区别，其最大优点是可形成具有生命力的活体组织，对病损组织进行形态、结构和功能的重建并达到永久性替代；用最少的组织细胞通过在体外培养扩增后，进行大块组织缺损的修复；可按组织器官缺损情况任意塑形，达到完美的形态修复。
% i; O  I. f1 c据上海第二医科大学附属第九人民医院、上海市组织工程研究重点实验室曹谊林教授介绍，组织工程技术包括种子细胞、生物材料及组织构建三个基本要素，其最终目标是应用于临床病人组织缺损的修复治疗。! \/ `  l0 j! ^
种子细胞是组织工程研究最重要的方面，是组织工程化组织形成的物质基础。经过多年的研究与探索，研究人员已经成功地建立了软骨、骨、皮肤、肌腱、血管、神经、角膜等多种组织细胞的体外培养与扩增技术，系统地研究了软骨细胞功能老化规律及延缓细胞老化的方法（如应用生长因子、端粒酶基因转染等）。在干细胞研究领域更是取得了诸多重大进展，成功地分离培养出骨髓基质干细胞、脂肪干细胞、表皮干细胞、真皮多潜能干细胞、角膜缘干细胞等多种成体干细胞，并对这些细胞分别进行了全面的表型鉴定及多向分化或定向分化潜能证实。" G: u- T+ m) X/ a0 v. `
对应用最多的骨髓基质干细胞，科学家在证实其具有骨、软骨、脂肪、神经等多分化潜能之后，还系统地研究了它的体外增殖与老化规律及体外培养过程中分化潜能的变化，为进一步的临床应用提供了充分的依据。胚胎干细胞建系及定向诱导分化研究也取得了重大突破，在完成小鼠胚胎干细胞建系并证实其具有成骨、软骨、神经、内皮等多胚层细胞分化潜能后，并成功地建立了人胚胎干细胞系并进行了标准全面的人胚胎干细胞特异性鉴定，这些研究将有望用于组织器官功能障碍的细胞治疗。5 Y+ ?: l# @1 g! a3 a) a, z
除了种子细胞的研究以外，多种组织构建技术及缺损修复的相关研究也是十分重要的。目前研究人员已经成功地修复了多种骨缺损，如颅骨、下颌骨、牙槽骨、股骨等；建立了关节软骨缺损、气管软骨缺损、肌腱缺损、全层皮肤缺损、角膜上皮或基质层缺损以及神经缺损等多种组织缺损动物模型，并且在体外已成功地构建出软骨、皮肤、肌腱、血管壁等多种组织工程化组织并均研制了与之相应的生物反应器。特别是已经将种子细胞研究成果与组织构建密切结合，如在骨、软骨构建与缺损修复中我们应用了骨髓基质干细胞和脂肪干细胞，在肌腱构建与缺损修复中我们应用了皮肤成纤维细胞。6 ~1 Z- k) q2 q% ~0 a" q
临床应用是组织工程研究的最终目标，在种子细胞、组织构建及大动物缺损修复研究的基础上，我国科研人员初步开展了某些组织工程化组织的临床应用。如用自体骨髓基质干细胞成功修复了５０余例颅骨缺损、颌面部骨缺损、四肢骨缺损及骨不连等临床病人，获得了满意的治疗效果。目前还可以通过快速成型技术重建骨缺损的大小与形状，再依此制备材料，使新生骨与骨缺损大小形态完全一致。此外，组织工程皮肤目前也已开始临床试用。
6 P- W* M  P2 W. H: }, c作为一种新兴高技术研究，组织工程具有良好的发展前景和极为广阔的应用市场，一些研究机构与大公司正在联手进行开发研究，仅１９９７年直接用于组织工程研发的费用就达５亿多美元，并以每年２２％的速度增长。随着科学技术的发展，组织工程将成为医疗美容，治疗组织、器官衰竭的有效疗法和辅助手段。
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% C" S$ N  R4 A0 ~6 m3 N作者: % ]: Y9 s/ X* K+ k7 i2 \: g
来源: 科学时报! l# U! |0 R, ]2 o* n
发布者: 刘斌