组织工程总结

组织工程总结 简略 一 组织工程三要素 种子细胞 干细胞 支架材料 生长因子 二 干细胞特性 A 增殖分化潜能 B 未分化 C 自我更新能力 self renewable D 分化形成各种体细胞类型 E 十分稀有 三 干细胞分类 Totti protent 受精卵 Pluri protent ES EG Multi protent MSCs HSCs Uni protent 肌卫星细胞 四 胚胎干细胞 ES 源于发育 5 7 天囊胚的内细胞团 具有 A self renewable B 分化潜能 C 可分化成三胚层的细胞 五 成体干细胞 somatic cells 与胚胎干细胞 ES 比较 ES 细胞 Pluri Somatic Multi 细胞类型Pluri Multi 增值能力强有限 来源非自体自体 伦理问题有无或少 致癌性有 归巢现象 六 成体干细胞可塑性 正常情况下仅形成该胚层来源细胞该胚层来源细胞 但其人具有跨胚层分化跨胚层分化能力 七 HSCs 特性 A 具有自我更新及增殖分化能力 B Surface marker 包括 CD34 和 CD45 C 分化形成髓系各祖细胞 产生所有血细胞 D 产生特异性的生长因子受体 八 基因治疗方法 包括 inviro exvitro 优缺点比较 In vitroEx vitro 优点操作简单A 没有免疫排斥 B 干细胞存在 归巢归巢 现象现象 回输能准确定位 C 有效将目的基因整合到靶细胞基因中 缺点A 不能保证目的基因有效整合到细胞基 因组里 目的基因可能整合到错误的位 置 或者未整合而随细胞分裂缺失 B 载体病毒可能对机体造成损害 C 目的基因没有正确定位到靶组织 器 官 A 操作复杂 B 难分离纯化 C 体外难以实现生长环境 D 体外培养易突变 九 支架材料选择标准 八个特性 A 生物相容性 B 理化性质 粘附 增殖 C 降解吸收 D 良好机械强度 E 多孔性 F 无免疫原性 G 不引起感染 H 性质稳定 十 支架作用 A 为种子细胞的粘附 迁移 增殖分化以及分泌细胞外基质提供框架 B 种子细胞在支架材料上生长形成完整的组织以后 支架材料通过生物降解被吸收 C 作为屏障保护新生组织 防止周围组织向新生组织渗透 从而利于新生组织的再生 十一 天然与合成材料比较 天然合成 优点A 细胞识别细胞识别 利于种子细胞粘附 B 可自然降解自然降解 A 批次间差异小 具有统一 性 B 可根据需要人工塑性人工塑性 缺点A 免疫排斥免疫排斥 B 批次间存在差异 A 生物相容性未知 B 可降解性未知 十二 正常干细胞和肿瘤干细胞的共同特性 不对称分裂 自我更新 1 组织特异性干细胞必须正常自我更新的动物整个生命周期 以维持特定器官 2 癌症干细胞进行自我更新 以维持肿瘤生长 分化为成熟的细胞类型不同表型 引起形成器官或者肿瘤的细胞异染色质的增加 但缺乏无限增值的能力 分层排列的细胞 由相似的通路调控 调控正常干细胞自我更新的通路不对肿瘤干细胞进行调控 十三 肿瘤干细胞标准 富有致瘤性 能在裸鼠体内培养 重新形成表型多样性 十四 识别肿瘤干细胞的实体瘤 FACS 流式细胞术 enrichment of side populations 侧群 Prospective purification using cell surface markers followed by tumorigenic assays 十五 肿瘤干细胞微环境 能营养干细胞和维持组织稳态的微环境下的细胞 An appropriate spatiotemporal dialog occurs between stem and niche cells in order to fulfull lifelong demands for differentiated cells Niche cells provide a sheltering 庇护 environment that sequesters stem cells from differentiation stimuli apoptotic 调亡 stimuli and other stimuli that would challenge stem cell reserves 储备 The niche also safeguards against excessive 过度 stem cell production that could lead to cancer Maintaining a balance of stem cell quiescence and activity is a hallmark of a functional niche 十六 组织工程血管化需要满足 I 种子细胞包括 间充质干细胞 造血干细胞 前体细胞 血管内皮细胞 胚胎干细胞 II 支架材料 A 材料必须适合血管内皮细胞生长 B 人工血管含有一定的孔隙是关键 C 必须有促血管生成因子存在 D 血管移植物的组织顺应性及其同宿主血管的口径匹配时重要因素 E 血管移植物是否保持通畅与血管本身理化性质及宿主血流动态学状态密切相关 F 血管新生过程必须得到有效控制 III 生长因子 促血管生成因子 包括 血管内皮生长因子 VEGF 成纤维细胞生长因子 FGF 肝细胞生长因子 HGF 血 小板衍生生长因子 PDGF 转化生长因子 TGF Ang IV 四种可行方案 1 将生长因子的 cDNA 转染入 CHO 细胞 再将这种细胞用微胶囊包被 加入到支架材料中 2 将含有促血管生长因子的表达载体复合到组织工程产品中 3 将内皮细胞整合到新形成的组织中 4 将构建的 组织 埋在血管丰富的地方 十七 如何构建组织工程学的产品 传统的人工器官 如人工肾 肝 不具备生物功能 代谢 合成 只能作为辅助治 疗装置使用 研究具有生物功能的组织工程人工器官已在全世界引起广泛重视 构建组织 工程人工器官需要三个要素 即 种子 细胞 支架材料 细胞生长因子 最近 由于干细 胞具有分化能力强的特点 将其用作 种子 细胞进行构建人工器官成为热点 组织工程学 已经在人工皮肤 人工软骨 人工神经 人工肝等方面取得了一些突破性成果 展现出美 好的应用前景 用生物技术与化学合成方法相结合 可以得到一些单纯用化学或生物的方法无法得到 的或用化学合成制造成本过高的新材料 特别是一些具有特殊性能的材料 如生物相容性 生物降解性 光学活性 压电性 导电性和材料的高稳定性等 组织工程的核心核心就是建立细胞与生物材料的三维空间复合体 即具有生命力的活体组 织 用以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 仅以组织工程骨的构建例说明 骨组织构建骨组织构建 构建组织工程骨的方式有几种 支架材料与成骨细胞 支架材料与生长因子 支架材料与成骨细胞加生长因子 I 种子细胞 以成骨细胞为主 II 选用支架材料的特点是 1 机械强度高 耐磨 耐疲功 不变形等 生物惰性 耐酸碱 耐老化 不降解 2 一定生物活性可诱导细胞生长 分化 并可被人体降解吸收 3 给细胞提供三维生长空间 其本身具有生活性 可诱导细胞分化生长和血管的长入 III 生长因子 成纤维细胞