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人脐带间充质干细胞复合脱细胞软骨细胞外基质取向支架修复山羊膝关节全层软骨缺损的实验研究

中国医药生物技术 2016年第6期11卷 502-509页

作者：张雨刘舒云郭维民郝春香王明杰苑志国黄靖香眭翔张莉卢世璧郭全义中国人民解放军总医院骨科研究所/骨科再生医学北京市重点实验室/全军骨科战创伤重点实验室北京100853 中国人民解放军总医院麻醉科北京100853

目的探索人脐带间充质干细胞复合脱细胞软骨细胞外基质取向支架构建组织工程软骨,用于修复山羊膝关节负重区全层软骨缺损的可行性。方法从人脐带中分离、扩增培养人脐带间充质干细胞,并进行鉴定;以猪源脱细胞软骨细胞外基质取向支架为... 详细信息

目的探索人脐带间充质干细胞复合脱细胞软骨细胞外基质取向支架构建组织工程软骨,用于修复山羊膝关节负重区全层软骨缺损的可行性。方法从人脐带中分离、扩增培养人脐带间充质干细胞,并进行鉴定;以猪源脱细胞软骨细胞外基质取向支架为组织工程软骨支架载体;在成年山羊膝关节负重区股骨髁处造全层软骨模型;实验分为两组,以人脐带间充质干细胞复合脱细胞软骨细胞外基质取向支架修复组为实验组,单纯全层软骨缺损造模作为对照组,每组3只山羊。术后7 d、14 d分别抽取关节液涂片行H&E染色,观察炎症反应。在术后3、6个月后分别处死两组实验动物,取材进行大体形态学观察及评分、组织学染色及评分、软骨特异性基质成分定量检测。结果①关节液涂片H&E染色结果显示,术后两组膝关节炎症反应未见明显差异。②大体形态学观察及组织学染色结果均证实,实验组修复区再生的关节软骨更加接近天然软骨,且与周边整合良好,获得更好的修复效果。大体形态学及组织学评分均证实,实验组的评分均要明显高于对照组(P<0.05);③糖胺多糖定量检测结果显示实验组明显高于对照组(P<0.05)。结论人脐带间充质干细胞复合脱细胞软骨细胞外基质取向支架构建组织工程软骨,可用于修复山羊膝关节负重区全层软骨缺损,是未来治疗软骨损伤较有应用前景的方法之一。

关键词：充质干细胞细胞外基质组织支架组织工程软骨,关节

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四氧化三锰纳米颗粒抗氧化损伤保护骨髓间充质干细胞的伸展功能

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中国组织工程研究 2023年第6期27卷 821-826页

作者：田沁玉田兴贵田壮眭翔刘舒云鲁晓波郭全义西南医科大学附属医院骨与关节外科四川省泸州市646000 中国人民解放军总医院第一医学中心骨科研究所骨科再生医学北京市重点实验室全军骨科战创伤重点实验室北京市100853 德累斯顿工业大学附属大学医院骨科德国德累斯顿01307 北京大学第九临床医学院北京世纪坛医院北京市100038

背景:由于干细胞移植微环境原位产生的大量自由基造成移植干细胞伸展功能受损,进而降低细胞的移植存活率。近10年来,大量抗氧化应激纳米酶研究的出现为保护干细胞伸展功能提供了新的方法。四氧化三锰(Mn_(3)O_(4))作为一种新型纳米酶,... 详细信息

背景:由于干细胞移植微环境原位产生的大量自由基造成移植干细胞伸展功能受损,进而降低细胞的移植存活率。近10年来,大量抗氧化应激纳米酶研究的出现为保护干细胞伸展功能提供了新的方法。四氧化三锰(Mn_(3)O_(4))作为一种新型纳米酶,含有的锰作为人体微量元素之一,具有抗氧化应激性能以及生物可降解性,可作为一种保护干细胞伸展功能的新型纳米材料。目的:制备纳米酶四氧化三锰颗粒,检测其在氧化应激环境中对骨髓间充质干细胞抗氧化作用和伸展功能的影响。方法:水热法制备四氧化三锰纳米颗粒,用扫描电子显微镜、X射线衍射分别表征材料形貌和结构;动态光散射仪检测模拟人体环境下的颗粒粒径和Zeta电位;在中性环境下检测四氧化三锰的抗氧化能力,使用CCK-8和活-死染色法检测四氧化三锰对骨髓间充质干细胞的生物毒性;过氧化氢诱导骨髓间充质干细胞氧化应激,检测四氧化三锰对骨髓间充质干细胞在氧化应激状态下抗氧化能力及伸展能力的影响。结果与结论:①扫描电子显微镜和X射线衍射测试结果显示该材料为平均直径70-80 nm的四氧化三锰纳米颗粒;动态光散射仪检测显示,在模拟人体缓冲环境下的四氧化三锰的粒径约为100 nm,Zeta电位约为+20 mV,抗氧化性能实验显示四氧化三锰具有一定的抗氧化能力;②CCK-8、活-死染色、活性氧清除实验显示四氧化三锰在40 mg/L的质量浓度下对骨髓间充质干细胞无生物毒性且有一定的活性氧清除能力;③细胞伸展实验显示过氧化氢对骨髓间充质干细胞的伸展功能具有明显抑制作用,而四氧化三锰加入细胞培养微环境后,细胞伸展面积较对照组无明显统计学差异(P>0.05),且单独使用四氧化三锰不会抑制骨髓间充质干细胞的伸展功能(P>0.05);④结果表明,在细胞微环境中加入四氧化三锰纳米颗粒能够抵抗氧化应激,并且对骨髓间充质干细胞的伸展功能具有一定的保护作用。

关键词：四氧化三锰纳米颗粒纳米酶抗氧化应激活性氧清除干细胞移植干细胞伸展干细胞保护

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早期体内力学刺激促进藻酸钙复合自体软骨细胞修复羊关节负重区软骨缺损的实验研究

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中国医药生物技术 2018年第3期13卷 207-212页

作者：郝春香马宁眭翔王鑫万一群卢世璧刘舒云郭全义中国人民解放军总医院麻醉科北京100853 北京中国人民解放军总医院骨科研究所北京市再生医学重点实验室/全军战创伤重点实验室 100853

目的观察膝关节持续被动活动仪(CPM)体内力学刺激对组织工程软骨修复大动物关节负重区软骨缺损效果的影响。方法研究、设计和制造能够适用于体内力学刺激羊膝关节软骨缺损修复的膝关节连续被动活动仪(CPM);将实验动物(山羊膝关节双髁负... 详细信息

目的观察膝关节持续被动活动仪(CPM)体内力学刺激对组织工程软骨修复大动物关节负重区软骨缺损效果的影响。方法研究、设计和制造能够适用于体内力学刺激羊膝关节软骨缺损修复的膝关节连续被动活动仪(CPM);将实验动物(山羊膝关节双髁负重区制造直径6 mm软骨缺损)分为三组:空白组:单纯缺损未植入修复组织;藻酸钙+骨膜+细胞组:藻酸钙复合自体软骨细胞凝胶植入软骨缺损区,自体骨膜覆盖缺损区;藻酸钙+骨膜+细胞+CPM组:藻酸钙复合自体软骨细胞凝胶植入软骨缺损区,自体骨膜覆盖缺损区,术后早期接受CPM锻炼。分别于术后3个月、6个月、12个月(12个月组仅包括CPM力学刺激组)取材,通过修复组织的大体、组织学观察及其评分比较3组软骨修复效果。结果藻酸钙复合软骨细胞能够较好地修复羊负重区关节面软骨缺损,将缺损修复的大体观察、组织学等结果进行单因素统计学分析,发现接受体内CPM力学刺激组效果最好,其修复组织中透明软骨比例最多,其次为藻酸钙+骨膜+细胞组。结论膝关节持续被动活动仪(CPM)体内力学刺激能够促进组织工程软骨修复大动物关节负重区软骨缺损的效果。

关键词：软骨,关节软骨细胞藻酸钙连续被动活动仪

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临床输血的新希望:基于基因编辑猪的异种输血

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中国输血杂志 2024年第5期37卷 607-612页

作者：崔梦一陈蕾佳李渊源王恺陈胜峰杨博尧宋翔宇贾志博左浩辰许文静彭江解放军总医院第四医学中心骨科医学部研究所骨科战创伤实验室骨科再生医学北京市重点实验室北京100853 河北北方学院中国人民解放军总医院医疗保障中心药学基础研究室解放军医学院贵州医科大学长治医学院

虽然基于人类血液的血库能够为人们提供及时有效的输血,但因其来源受到诸多限制,科学研究从未放弃寻找新的血液来源。随着转基因技术的应用和基因编辑猪的成功培育,将基因编辑猪血液作为临床输血的潜在来源已引起广泛关注,现已有临床前... 详细信息

虽然基于人类血液的血库能够为人们提供及时有效的输血,但因其来源受到诸多限制,科学研究从未放弃寻找新的血液来源。随着转基因技术的应用和基因编辑猪的成功培育,将基因编辑猪血液作为临床输血的潜在来源已引起广泛关注,现已有临床前研究探索基因编辑猪红细胞输注于灵长类动物体内的可行性。本文探讨了基因编辑猪红细胞体内异种输血相关研究及未来发展方向。

关键词：异种输血基因编辑猪免疫排斥反应猪红细胞

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电纺聚乳酸-羟基乙酸共聚物/Ⅰ型胶原-聚己内酯双层膜预防腱周粘连的相关研究

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中国医药生物技术 2017年第4期12卷 289-296页

作者：李鹏昊刘舒云王亚洁全琦王玉汪爱媛彭江许文静卢世璧郭全义南开大学医学院天津300071 中国人民解放军总医院骨科研究所骨科再生医学北京市重点实验室/全军骨科战创伤重点实验室北京100853

目的探讨聚乳酸-羟基乙酸共聚物/Ⅰ型胶原-聚己内酯双层膜的结构、成分、亲水性、组织相容性和细胞毒性,以及该膜对鼠L929成纤维细胞黏附和活性的影响,从而明确该电纺膜在预防肌腱断裂后腱周粘连的可行性。方法制备单纯电纺聚乳酸-羟基... 详细信息

目的探讨聚乳酸-羟基乙酸共聚物/Ⅰ型胶原-聚己内酯双层膜的结构、成分、亲水性、组织相容性和细胞毒性,以及该膜对鼠L929成纤维细胞黏附和活性的影响,从而明确该电纺膜在预防肌腱断裂后腱周粘连的可行性。方法制备单纯电纺聚乳酸-羟基乙酸共聚物膜和电纺聚乳酸-羟基乙酸共聚物/Ⅰ型胶原-聚己内酯双层膜。通过扫描电镜、红外光谱、接触角检测分析电纺膜的超微结构、成分以及亲水性能;通过溶血试验、热原试验、致敏试验和MTT法验证电纺膜的组织相容性和细胞毒性;将鼠L929细胞种植在单纯电纺聚乳酸-羟基乙酸共聚物膜和电纺聚乳酸-羟基乙酸共聚物/Ⅰ型胶原-聚己内酯双层膜上,体外培养4 d后进行死/活细胞染色,通过共聚焦显微镜观察比较L929细胞在两组膜上的黏附和活性情况。结果两种电纺膜由纳米级-微米级的纤维丝有序排列,形成致密多孔的网状结构。且溶血试验、热原试验、致敏试验结果均呈阴性。MTT检测发现,L929细胞在电纺聚乳酸-羟基乙酸共聚物/Ⅰ型胶原-聚己内酯双层膜的DMEM浸提液组和正常培养液组中的OD570值的差异没有统计学意义(P>0.05);死/活细胞染色提示,鼠L929成纤维细胞在电纺聚乳酸-羟基乙酸共聚物/Ⅰ型胶原-聚己内酯双层膜的Ⅰ型胶原-聚己内酯层上第4天的黏附率和生存率显著高于对照组(P<0.05),而L929细胞在单纯电纺聚乳酸-羟基乙酸共聚物膜上的黏附率和生存率显著低于对照组(P<0.05)。结论电纺聚乳酸-羟基乙酸共聚物/Ⅰ型胶原-聚己内酯双层膜是由纳米级-微米级有序排列的纤维丝构成的多孔膜片,而且组织相容性良好,无明显细胞毒性。其聚乳酸-羟基乙酸共聚物层可以有效抑制成纤维细胞的黏附和生存,Ⅰ型胶原-聚己内酯层可以促进细胞的黏附和存活。电纺聚乳酸-羟基乙酸共聚物/Ⅰ型胶原-聚己内酯双层膜对预防肌腱断裂后腱周粘连具有潜在的临床应用价值。

关键词：组织粘连生物相容性材料胶原I型肌腱断裂静电纺丝

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骨软骨一体化仿生支架的研究现状与展望

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中国医药生物技术 2017年第4期12卷 350-355页

作者：张学亮刘舒云郭维民张雨陈明学荆晓光张增增张彬沈师李建伟郭全义中国人民解放军总医院骨科研究所/骨科再生医学北京市重点实验室/全军骨科战创伤重点实验室北京100853 山西省中医药研究院太原030012

关节软骨在日常关节活动中发挥着重要的作用,而随着社会人口老龄化所导致的退行性软骨损伤与年轻患者不恰当的运动带来的运动损伤等,使得关节软骨损伤的发病率在不断地上升,且损伤患者也渐趋于年轻化。关节软骨虽有其相应的代谢活动,但... 详细信息

关节软骨在日常关节活动中发挥着重要的作用,而随着社会人口老龄化所导致的退行性软骨损伤与年轻患者不恰当的运动带来的运动损伤等,使得关节软骨损伤的发病率在不断地上升,且损伤患者也渐趋于年轻化。关节软骨虽有其相应的代谢活动,但因其缺乏神经、血管及淋巴组织,软骨一旦破坏便难以自我恢复与再生。如图1所示,常见的关节软骨损伤中,

关键词：关节软骨损伤仿生支架骨软骨支架材料骨层透明软骨组织工程软骨细胞软骨支架细胞外基质

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支架材料在组织工程技术修复半月板损伤中的应用进展

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中国医药生物技术 2020年第6期15卷 623-629页

作者：李浩杨振高仓健付力伟刘舒云郭全义中国人民解放军总医院第一医学中心骨科研究所/骨科再生医学北京市重点实验室/全军骨科战创伤重点实验室北京100853 南开大学医学院天津300071

半月板是位于股骨远端和胫骨平台之间两个半圆形、楔形的纤维软骨组织,主要功能在于分配负荷和保护关节软骨[1]。在组织学上,半月板(图1)可以划分为两个截然不同的区域:外侧(红-红区),含有血管和神经,包含细长的纤维母细胞样细胞和大量... 详细信息

半月板是位于股骨远端和胫骨平台之间两个半圆形、楔形的纤维软骨组织,主要功能在于分配负荷和保护关节软骨[1]。在组织学上,半月板(图1)可以划分为两个截然不同的区域:外侧(红-红区),含有血管和神经,包含细长的纤维母细胞样细胞和大量的I型胶原蛋白.

关键词：组织工程技术半月板损伤胫骨平台股骨远端纤维母细胞支架材料关节软骨组织学

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肌腱断裂修补术后药物预防腱周粘连的研究进展

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中国医药生物技术 2017年第2期12卷 162-165页

作者：李鹏昊刘舒云郭全义南开大学医学院天津300071 中国人民解放军总医院骨科研究所骨科再生医学北京市重点实验室/全军骨科战创伤重点实验室北京100853

肌腱断裂是一种常见的运动损伤,多是剧烈运动或是长期的慢性劳损所致。其中,中年男性是主要的发病人群。经过正规的手术缝合修复,部分患者会出现感染、腱周粘连、神经损伤等并发症,严重影响了患者的运动功能。二次手术也给患者带来巨大... 详细信息

肌腱断裂是一种常见的运动损伤,多是剧烈运动或是长期的慢性劳损所致。其中,中年男性是主要的发病人群。经过正规的手术缝合修复,部分患者会出现感染、腱周粘连、神经损伤等并发症,严重影响了患者的运动功能。二次手术也给患者带来巨大的精神压力和经济压力。

关键词：肌腱断裂运动损伤缝合修复康复理疗发病人群神经损伤甲氧萘丙酸预防粘连腱周组织 PLLA

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异种红细胞联合膜式氧合灌注装置对人断肢离体机械灌注效果观察

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中华移植杂志（电子版） 2023年第3期17卷 152-157页

作者：杨博尧陈胜峰崔梦一贾志博宋翔宇王恺陈蕾佳彭熙为刘亚荣梁西孝许文静许猛彭江解放军医学院北京100853 解放军总医院第四医学中心骨科医学部研究所、北京市骨科再生医学重点实验室、中国人民解放军骨科战创伤重点实验室北京100048 解放军总医院第四医学中心骨科医学部骨科北京100048

目的探究使用异种洗涤红细胞灌注液对人断肢进行离体机械灌注保存的实验流程及可能性。方法收集来源于左下肢恶性肿瘤截肢患者断肢,肢体离断后置于4℃保温箱中转运至实验室。对断肢进行预处理,并将腘静脉、腘动脉插管后连接灌注系统,使... 详细信息

目的探究使用异种洗涤红细胞灌注液对人断肢进行离体机械灌注保存的实验流程及可能性。方法收集来源于左下肢恶性肿瘤截肢患者断肢,肢体离断后置于4℃保温箱中转运至实验室。对断肢进行预处理,并将腘静脉、腘动脉插管后连接灌注系统,使用4℃肝素等渗NaCl溶液对断肢进行灌洗,直至从静脉端流出澄清的等渗NaCl溶液。膜式氧合灌注系统包括:膜式氧合器、蠕动泵、制氧机、储液装置和监护仪。灌注过程中对灌注液电解质和细胞损伤标记物进行监测,同时进行血常规和断肢末端经皮动脉血氧饱和度(SpO_(2))检查;灌注结束后通过苏木精-伊红(HE)染色法进行组织学评价。结果断肢热缺血和冷缺血时间分别为138和65 min。灌注开始后,断肢颜色恢复红润,远端表浅静脉充盈。灌注开始后前6 h断肢末端SpO_(2)维持在98%~100%,最终因断肢末端SpO_(2)下降,灌注终止,灌注时长7 h。灌注开始时白细胞和血小板均处于较低水平,白细胞在灌注开始后有较明显的下降,在3 h后出现上升,最终与灌注开始时数值接近;灌注开始后前4 h内血小板水平较为平稳,4 h后出现较大幅度的上升;灌注过程中红细胞和血红蛋白均呈波动趋势。灌注开始后前6 h内K+浓度较为稳定,之后有较大幅度上升;Na+浓度在整个灌注期间基本维持在生理状态;乳酸脱氢酶和肌酸激酶均呈上升趋势。HE染色示断肢肌肉细胞在灌注过程中体积逐渐恢复后又持续变小,肌间血管可见血栓形成。结论初步验证利用基于异种红细胞对人断肢进行离体机械灌注的可行性,但其保存效果是否达到或接近生理状态并能维持功能,以及免疫排斥反应的程度仍需进一步论证。

关键词：异种红细胞机械灌注静态冷保存断肢移植

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利用生物信息学分析鉴定原位骨肉瘤以及肺转移的信号通路和核心基因

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中国医药生物技术 2019年第1期14卷 4-13页

作者：李浩江陈茂强王振勇付海涛眭翔郭全义王桂琴山西医科大学微生物学与免疫学教研室太原030001 中国人民解放军总医院骨科再生医学北京市重点实验室/全军骨科战创伤重点实验室北京100853

目的应用综合生物信息学来识别骨肉瘤中涉及的肺转移的关键致病基因并揭示潜在的分子机制。方法 GSE85537的表达谱从Gene Expression Omnibus(GEO)数据库下载,该数据库包含6个样品,包括3个原位骨肉瘤样品和3个骨肉瘤肺转移样品。整理微... 详细信息

目的应用综合生物信息学来识别骨肉瘤中涉及的肺转移的关键致病基因并揭示潜在的分子机制。方法 GSE85537的表达谱从Gene Expression Omnibus(GEO)数据库下载,该数据库包含6个样品,包括3个原位骨肉瘤样品和3个骨肉瘤肺转移样品。整理微阵列数据集以获得差异表达的基因(DEG),并通过生物信息学方法进行深入分析。利用基因本体论(GO)和京都百科全书基因和基因组(KEGG)途径对DEGs富集并通过DAVID在线进行分析。DEG的蛋白质-蛋白质相互作用(PPI)网络由STRING数据库构建。MCODE分析通过Cytoscape软件中的MCODE插件制作。关键基因的生存分析通过在线(http://***/***)分析获得。结果从GEO数据集中共鉴定出差异基因662个,其中234个基因被上调,428个基因被下调,通过基因拓扑学分析从PPI网络中鉴定出DEG中最密切相关的137个基因。其中38个基因被上调,99个基因被下调。GO分析表明DEGs的生物学功能主要集中在血管生成,转录中RNA聚合酶II启动子的正向调节。主要的细胞成分包括外泌体和细胞外基质。分子功能包括ATP结合。KEGG通路分析显示这些DEG主要参与PI3K-Akt信号通路和肿瘤信号通路。MCODE插件分析从PPI网络中检测到3个重要模块,此外选择了15个具有高度关联性的差异基因,并经过总体存活率和相关性分析,发现基因ACTA2可能在防治骨肉瘤肺转移中发生作用。结论利用生物信息学分析筛查骨肿瘤转移前后的DEGs和通路可以帮助了解骨肉瘤转移发生的分子机制,对早期诊断和预防骨肉瘤转移具有临床意义,并提供有效的指导治疗骨肉瘤转移的联合用药。

关键词：骨肉瘤 GEO数据库差异表达基因

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