組織工程講座課件

心血管疾病

組織工程學(xué)中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院胸心外科湖南省心血管疾病研究所吳忠仕心血管疾病

組織工程學(xué)中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院胸心外科湖南省心血管1講義提綱組織工程學(xué)基本概況組織工程血管研究組織工程瓣膜研究心肌細(xì)胞移植研究生物反應(yīng)器講義提綱組織工程學(xué)基本概況2組織工程學(xué)研究涉及到材料學(xué)、工程學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、倫理學(xué)等多學(xué)科交叉與結(jié)合組織工程組織工程學(xué)研究涉及到材料學(xué)、工程學(xué)、生物化學(xué)、組織工程3組織工程概況器官移植制造組織器官生物工程基因工程組織工程組織工程概況器官移植制造組生物工程基因工程組織工程4"Tissueengineeringistheapplicationoftheprinciplesandmethods

ofengineeringandthelifesciencetowardthefundamental

understandingofstructure-functionrelationshipsinnormaland

pathologicalmammaliantissueandthedevelopmentofbiological

substitutestorestore,maintainorimprovefunctions."

SkalakandFox(eds.),TissueEngineering,AlanLiss,1988

"Tissueengineeringisaninterdisciplinaryfieldthatappliestheprinciplesofengineeringandthelifesciencestowardthedevelopmentofbiologicalsubstitutesthatrestore,maintainorimprovetissuefunction."LangerandVacanti,Science260,1993組織工程定義"Tissueengineeringistheapp5"TheAgeof'TissueEngineering'isuponus.Aswearethrusttowardanewmillenniumsotooareourbeliefsthattheamalgamationofengineeringandmedicinewillresultinanexplosionofknowledgethatwillenhanceourunderstandingofdevelopmentalbiologyandculminateinanewerainmedicineenablingustorestorelosttissuefunction."MikosandVacanti,TissueEngineering1,1995Thegoaloftissueengineeringisto"restorefunctionthroughthedeliveryoflivingelementswhichbecomeintegratedintothepatient."VacantiandLanger,Lancet354,1999TissueEngineeringisalsooftenreferredtoas"regenerativemedicine"and/or"reparativemedicine".組織工程的定義"TheAgeof'TissueEngineerin6組織工程的基本要素組織工程的核心就是建立細(xì)胞與生物材料的三維空間復(fù)合體，即具有生命力的活體組織組織工程的基本要素組織工程的核心就是建立細(xì)胞與生物材料的三維7國外組織工程學(xué)研究Tepha公司和波士頓兒童醫(yī)院獲得美國商務(wù)部200萬美元AdvancedTechnologyProgram研究基金，用于人工心血管組織的研制美國研制出人工心臟

英國：利用骨髓干細(xì)胞修復(fù)受損心肌

國外組織工程學(xué)研究Tepha公司和波士頓兒童醫(yī)院獲得美國商務(wù)8在美國，目前已經(jīng)形成價值60億美元的組織工程產(chǎn)業(yè)，并以每年25%的速度遞增培育的骨骼、軟骨、血管、皮膚以及神經(jīng)組織正在進(jìn)行體內(nèi)實(shí)驗再造的肝臟、胰臟、乳房、心臟、手指、角膜等正在實(shí)驗室里生長成形

據(jù)估計全球組織工程及其技術(shù)衍生產(chǎn)品則約有1000億美元的潛在市場可供開拓

國外組織工程學(xué)研究在美國，目前已經(jīng)形成價值60億美元的組織工程產(chǎn)業(yè)，并以每年9國內(nèi)組織工程研究國內(nèi)組織工程研究10國內(nèi)組織工程研究我國開展組織工程研究的領(lǐng)先單位軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所中科院化學(xué)所高分子物理與化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院組織工程研究中心上海組織工程研究中心（“973”組織工程項目首席科學(xué)家曹誼林教授領(lǐng)銜）

上海第二醫(yī)科大學(xué)附屬第九人民醫(yī)院整復(fù)外科

四川大學(xué)華西醫(yī)院衛(wèi)生部移植工程與移植免疫重點(diǎn)實(shí)驗室組織工程研究室

重慶大學(xué)生物工程學(xué)院生物力學(xué)及組織工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗室

暨南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所

復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系聚合物分子工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗室

國內(nèi)組織工程研究我國開展組織工程研究的領(lǐng)先單位111，胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)、誘導(dǎo)分化及鑒定上海等地建立了人類胚胎干細(xì)胞和小鼠胚胎干細(xì)胞系，建立了誘導(dǎo)分化為成神經(jīng)干細(xì)胞、成肌肉干細(xì)胞、成血管內(nèi)皮干細(xì)胞等技術(shù)，為應(yīng)用胚胎干細(xì)胞作為組織工程種子細(xì)胞的來源進(jìn)行了開創(chuàng)性的工作2，骨髓間質(zhì)干細(xì)胞的分離、純化及定向分化誘導(dǎo)

北京和上海建立了成年骨髓基質(zhì)干細(xì)胞作為組織工程種子細(xì)胞來源的成熟技術(shù)體系3，種子細(xì)胞功能老化規(guī)律和延緩老化的研究4，生物材料表面修飾及材料與細(xì)胞間親和性改進(jìn)的研究

5，生物降解高分子合成、降解速率調(diào)控及支架構(gòu)筑研究6，組織工程中的生物力學(xué)問題

7，組織工程化組織構(gòu)建研究

上海成功構(gòu)建組織工程化骨、軟骨、肌健、皮膚、角膜基質(zhì)、血管組織中國的組織工程學(xué)研究進(jìn)展

1，胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)、誘導(dǎo)分化及鑒定中國的組織工程學(xué)研究進(jìn)展12成體干細(xì)胞——組織工程種子細(xì)胞的新來源干細(xì)胞的可塑性與干細(xì)胞移植的基礎(chǔ)研究成體干細(xì)胞的可塑性與受損組織的功能材料外胚間充質(zhì)干細(xì)胞在神經(jīng)組織工程中的應(yīng)用自體骨髓干細(xì)胞移植在下肢缺血中的應(yīng)用組織工程種子細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)用于組織工程的生物反應(yīng)器及實(shí)驗裝置細(xì)胞移植與人工血管生物化生物力學(xué)與組織工程組織工程的免疫學(xué)問題生物力學(xué)在功能化組織工程中的應(yīng)用組織工程皮膚的產(chǎn)業(yè)化組織工程骨的產(chǎn)業(yè)化思路及組織工程肌腱的產(chǎn)業(yè)化思路開展心肌組織工程和胰島移植研究提高我國心臟病和糖尿病整體治療水平組織工程化周圍神經(jīng)移植體的研究牙再生相關(guān)問題研究國內(nèi)組織工程研究成體干細(xì)胞——組織工程種子細(xì)胞的新來源國內(nèi)組織工程研究13

組織工程血管組織工程瓣膜組織工程心肌重建

先天性心臟病冠狀動脈疾病血管疾病瓣膜疾病心肌疾病心血管疾病組織工程學(xué)研究范圍

組織工程血管先天性心臟病心血管疾病組織工程學(xué)研究14心臟瓣膜替代物生物瓣膜機(jī)械瓣膜心臟瓣膜替代物生物瓣膜機(jī)械瓣膜15血管替代物Dacron人工血管

膨體聚四氟乙烯（ePTFE）

自體血管

異體血管乳內(nèi)血管大隱靜脈異種血管同種血管

理想的血管移植物生物血管人工合成血管免疫，血栓，感染，鈣化血管替代物Dacron人工血管膨體聚四氟乙烯（e16組織工程化血管研究組織工程化血管研究17動脈靜脈

腔大，壁薄，管壁常塌陷中膜平滑肌和彈性組織不發(fā)達(dá)內(nèi)彈性膜不明顯或缺如部分靜脈有靜脈瓣內(nèi)膜：單層扁平內(nèi)皮細(xì)胞中層：SMC和膠原正常血管結(jié)構(gòu)動脈靜脈

腔大，壁薄，管壁常塌陷內(nèi)膜：單層扁平內(nèi)皮細(xì)胞正常血18血管細(xì)胞外基質(zhì)成分膠原非膠原糖蛋白氨基聚糖蛋白聚糖彈性蛋白血管細(xì)胞外基質(zhì)成分膠原19血管膠原Ⅰ，Ⅲ型膠原為主血管膠原Ⅰ，Ⅲ型膠原為主20纖粘連蛋白（FIBRONECTIN）

細(xì)胞與基質(zhì)連接基質(zhì)與基質(zhì)連接在肽鏈中央的與細(xì)胞相結(jié)合的模塊中存在RGD序列，是細(xì)胞表面某些整合素受體識別與結(jié)合的部位

纖粘連蛋白（FIBRONECTIN）細(xì)胞與基質(zhì)連接在肽鏈中21氨基聚糖與蛋白聚糖在心血管基質(zhì)中主要為硫酸軟骨素硫酸皮膚素硫酸乙酰肝素氨基聚糖與蛋白聚糖在心血管基質(zhì)中主要為22彈性蛋白（elastin)彈性蛋白（elastin)23組織工程化血管血管組織工程學(xué)的目的在體外構(gòu)建理想的血管移植物具有高度的組織相容性可生長性可塑性無排異反應(yīng)無血栓形成不易感染無免疫排異反應(yīng)能維持管腔的長期通暢組織工程化血管血管組織工程學(xué)的目的24內(nèi)皮化人工血管1986年Jarrell將獲取的ECs接種于Dacron

1999年Deusch等將血管ECs種植于ePTFE上

ECs在材料上長期黏附和存活問題需進(jìn)一步改進(jìn)內(nèi)皮化人工血管1986年Jarrell將獲取的ECs接25以膠原為基礎(chǔ)的組織工程血管研究

1986年Weinberg從動物體內(nèi)分離得到的膠原制成管狀網(wǎng)格支架在支架外套上Dacron網(wǎng),再接種成纖維細(xì)胞向管內(nèi)注入ECs懸液行旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)建成了類似的肌性動脈以膠原為基礎(chǔ)的組織工程血管研究1986年Weinbe261998年L′Heureux分別用血管SMCs和人皮膚FBs進(jìn)行培養(yǎng)細(xì)胞和ECM融合成膜片狀物將FBs膜片套在ePTFE多孔管軸外,裹上SMCs膜片;再裹上FBs膜片待管壁細(xì)胞和ECM成熟后,脫去ePTFE管軸最后在腔內(nèi)接種ECs,培育出有生理活性的天然環(huán)層結(jié)構(gòu)血管以細(xì)胞膜片技術(shù)為基礎(chǔ)的血管移植物1998年L′Heureux分別用血管SMCs和人皮膚27該TEBV的優(yōu)點(diǎn)為:有生理活性,可自我更新植入后的血管可自行適應(yīng)體內(nèi)環(huán)境感染率低,機(jī)體免疫反應(yīng)小,遠(yuǎn)期通暢率高制作設(shè)備簡單其缺點(diǎn)為:

制作周期長,需要3個月以上,臨床應(yīng)用不便缺乏足夠的動物實(shí)驗及臨床觀察的依據(jù)來判斷其在體內(nèi)的生物學(xué)行為管壁力學(xué)強(qiáng)度有待進(jìn)一步提高該TEBV的優(yōu)點(diǎn)為:28組織工程應(yīng)用的可降解材料聚乳酸(polylacticacid，PLA)聚羥基乙酸(polygly-colicacid，PGA)兩者的共聚物(PLA/PGA)聚4－羥基丁酸鹽（P4HB）聚乙醇酸(PLLA)組織工程應(yīng)用的可降解材料聚乳酸(polylacticacid29可吸收材料為支架的TEBV1998年,Shinoka以聚乙二醇酸(PGA)制成管狀支架將羊血管細(xì)胞種植于支架上,置換相應(yīng)長度的幼羊主肺動脈的11周后,支架結(jié)構(gòu)完全消失,管壁內(nèi)膠原蛋白含量相當(dāng)于自體肺動脈的73%是一種具有生長、修復(fù)功能的活血管

該TEBV存在以下缺點(diǎn):PGA的機(jī)械支撐力較弱,用于肺循環(huán)尚可,卻難以耐受較高的體循環(huán)壓力PGA過于僵硬,手術(shù)縫合性不佳可吸收材料為支架的TEBV1998年,Shinoka以30可吸收材料為支架的TEBV

1999年,Shum-Tim用羥化烷烴的聚合物(PHA)的雙層管狀支架構(gòu)建了TEBV。內(nèi)層以有孔的PGA網(wǎng)作為細(xì)胞載體,外層以無孔的PHA加強(qiáng)機(jī)械支撐作用,該TEBV的血管壁中膠原蛋白到3個月時占相應(yīng)自體腹主動脈的25%,5個月時達(dá)99%,內(nèi)層有平整的內(nèi)皮細(xì)胞,中層有大量的彈力纖維生成可吸收材料為支架的TEBV1999年,Shum-T312001年,Hoerstrup采用了一種新型可吸收的PGA/P4HB復(fù)合材料通過熱焊接技術(shù),制成管形支架采用動態(tài)培養(yǎng).該TEBV達(dá)到了一定的抗張裂強(qiáng)度和縫合固持度,基本符合外科手術(shù)的要求2001年,Hoerstrup采用了一種新型可吸收的P32可吸收材料為支架的TEBV2003年,東京女子醫(yī)科大學(xué)的Matsumura將骨髓干細(xì)胞(BMCs)作為細(xì)胞來源制成了TEBV,進(jìn)行了22例臨床實(shí)驗,沒有發(fā)生管道的血栓形成和狹窄以及因該項技術(shù)而導(dǎo)致的患者死亡可吸收材料為支架的TEBV2003年,東京女子醫(yī)科大學(xué)的M33組織工程血管作為心外管道行全腔靜脈肺動脈連接組織工程血管臨床應(yīng)用

組織工程血管作為心外管道行全腔靜脈肺動脈連接組織工程血管臨床34天然生物性材料來源于生物體可分為

大分子無結(jié)構(gòu)材料如膠原膠、藻酸鹽等

去細(xì)胞纖維組織材料脫細(xì)胞小腸粘膜下層基質(zhì)脫細(xì)胞真皮基質(zhì)脫細(xì)胞血管基質(zhì)生物材料提供近似體內(nèi)組織發(fā)生發(fā)育的ECM支架條件植入體內(nèi)時無或只有極低的免疫排斥反應(yīng)。血管相容性,順應(yīng)性、通暢率等都優(yōu)于非天然生物性材料血管天然生物性材料為支架的TEBV天然生物性材料來源于生物體可分為天然生物性材料為支架的TEB35組織工程血管的發(fā)展方向血管組織工程學(xué)仍然處于實(shí)驗探索階段目前TEBV面臨著巨大的挑戰(zhàn):機(jī)械強(qiáng)度和彈性:可以承受一定的肺循環(huán)壓力,體循環(huán)壓力難以承受遠(yuǎn)期通暢率:小口徑(<6mm)TEBV的遠(yuǎn)期通暢率仍不理想TEBV的順應(yīng)性如何能更好的與臨近受者血管相匹配組織工程血管的發(fā)展方向血管組織工程學(xué)仍然處于實(shí)驗探索階段目前36組織工程血管的發(fā)展方向種子細(xì)胞來源目前主要選用各種成熟的功能細(xì)胞再分化能力低培養(yǎng)生長慢難以保障功能的完整性胚胎干細(xì)胞或骨髓基質(zhì)干細(xì)胞作為種子細(xì)胞是今后重要的發(fā)展方向組織工程血管的發(fā)展方向種子細(xì)胞來源目前主要選用各種成熟37組織工程血管支架/細(xì)胞外基質(zhì)異種或同種血管組織（如去細(xì)胞的豬主動脈，BJVC）是常用的天然生物組織凍存的同種血管已用作冠脈搭橋管道，其缺點(diǎn)是通暢率差和容易形成動脈瘤天然生物組織人工高分子可吸收材料

PGA/P4HB復(fù)合材料組織工程血管的發(fā)展方向組織工程血管支架/細(xì)胞外基質(zhì)異種或同種血管組織（如去細(xì)胞38細(xì)胞與細(xì)胞間信號傳導(dǎo)細(xì)胞與ECM相互作用細(xì)胞生長同生長因子間的關(guān)系種子細(xì)胞的黏附、遷移、分化、生長研究生物反應(yīng)器仿生條件的選擇組織工程學(xué)三維培養(yǎng)技術(shù)的研究組織工程血管的發(fā)展方向組織工程學(xué)三維培養(yǎng)技術(shù)的研究組織工程血管的發(fā)展方向39組織工程心臟瓣膜組織工程心臟瓣膜40需要終身抗凝由于抗凝導(dǎo)致的出血,血栓和感染不能隨人體的生長而生長或塑形較好的血流動力學(xué)特點(diǎn)抗感染能力相對較強(qiáng)無需抗凝潛在的免疫原性或鞣制劑抑制宿主自體細(xì)胞的生長，導(dǎo)致了生物瓣耐久性差機(jī)械瓣生物瓣人工瓣膜特點(diǎn)需要終身抗凝較好的血流動力學(xué)特點(diǎn)機(jī)械瓣生物瓣41組織工程瓣膜的構(gòu)建組織工程瓣膜的構(gòu)建42基本思路采用人工合成材料、同種或異種的脫細(xì)胞心臟瓣膜作為組織工程心臟瓣膜的支架/細(xì)胞外基質(zhì),通過將體外擴(kuò)增的患者自體活細(xì)胞種植在瓣膜支架上,細(xì)胞能夠牢固黏附、生長,使其具有正常瓣膜組織的新陳代謝功能,最后應(yīng)用于置換病變的瓣膜,在體發(fā)揮類似于正常瓣膜的功能組織工程心臟瓣膜不僅從功能上發(fā)揮正常瓣膜的功能,而且在結(jié)構(gòu)上類似于正常瓣膜,目前被喻為活體生物瓣克服目前所用兩類人造心臟瓣膜的缺點(diǎn),具有非常重要的臨床應(yīng)用前景基本思路采用人工合成材料、同種或異種的脫細(xì)胞心臟瓣膜作為組織43理想的瓣膜支架/基質(zhì)材料須具備特征

良好的生物相容性良好的生物降解性具有三維多孔立體結(jié)構(gòu)良好的可塑性和一定的機(jī)械強(qiáng)度良好的細(xì)胞-材料界面理想的瓣膜支架/基質(zhì)材料須具備特征良好的生物相容性44基質(zhì)材料

生物可降解高分子材料生物可降解高分子材料所制成的瓣膜支架可隨著種植細(xì)胞外基質(zhì)的形成,支架逐漸降解、重吸收,被新生瓣膜組織細(xì)胞取代,最終在瓣膜組織中不遺留任何異物,因此,它無疑是瓣膜支架的最好選擇聚乳酸(polylacticacid，PLA)聚羥基乙酸(polygly-colicacid，PGA)兩者的共聚物(PLA/PGA)聚4－羥基丁酸鹽（P4HB）聚乙醇酸(PLLA)基質(zhì)材料生物可降解高分子材料生物可降解高分子材料所制成的瓣45消除了抗原性和免疫原性保持正常瓣膜三維空間,纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及可能包含有細(xì)胞表面受體的特異性結(jié)合位點(diǎn)，有利于細(xì)胞種植和生長,并且有很好的抗張強(qiáng)度臨床應(yīng)用前景好脫細(xì)胞處理后的瓣膜支架優(yōu)勢消除了抗原性和免疫原性脫細(xì)胞處理后的瓣膜支架優(yōu)勢46種子細(xì)胞來源和種植目前實(shí)驗研究所用的細(xì)胞來源動脈或靜脈的血管內(nèi)皮細(xì)胞血管或皮膚的成纖維細(xì)胞或平滑肌細(xì)胞骨髓基質(zhì)干細(xì)胞臍帶血干細(xì)胞骨髓基質(zhì)干細(xì)胞應(yīng)該是最有研究價值和臨床價值的種子細(xì)胞來源先種植成纖維細(xì)胞細(xì)胞外基質(zhì)增加種植內(nèi)皮細(xì)胞種子細(xì)胞來源和種植目前實(shí)驗研究所用的細(xì)胞來源先種植細(xì)胞外基47組織工程講座48組織工程講座49組織工程講座50Steinhoff采用同種去細(xì)胞的心臟瓣膜種植自體成肌纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞

原位肺動脈帶瓣管道移植的羊動物模型進(jìn)行在體功能評價對照組顯示瓣膜部分變性，沒有瓣膜細(xì)胞間質(zhì)間的重建組織工程瓣顯示瓣膜組織的完全重建、內(nèi)皮細(xì)胞充分融合覆蓋組織工程瓣膜

動物及臨床實(shí)驗Steinhoff采用同種去細(xì)胞的心臟瓣膜種植自體成肌纖維細(xì)51Hoerstrup將體外種植、培養(yǎng)的瓣膜置換自體肺動脈瓣術(shù)后20周時新生瓣膜的機(jī)械特性和自體瓣膜相似,瓣膜的內(nèi)皮細(xì)胞有增殖能力組織學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)植入的瓣膜結(jié)構(gòu)與自體瓣膜相似組織工程瓣膜

動物及臨床實(shí)驗Hoerstrup將體外種植、培養(yǎng)的瓣膜置換自體肺動脈瓣52Dohmen應(yīng)用體外構(gòu)建的組織工程瓣膜植入施行Ross手術(shù)患者的肺動脈瓣3個月后心臟超聲檢查顯示瓣膜功能良好1例于術(shù)后1年復(fù)查,其瓣膜功能優(yōu)良,無瓣膜增厚或鈣化組織工程瓣膜

動物及臨床實(shí)驗Dohmen應(yīng)用體外構(gòu)建的組織工程瓣組織工程瓣膜

53修復(fù)心肌的細(xì)胞移植

修復(fù)心肌的細(xì)胞移植54心力衰竭為臨床常見的綜合征傳統(tǒng)的治療方法均存在缺陷尋求一種新的更好的治療手段已成為目前臨床的迫切需求之一研究背景心力衰竭為臨床常見的綜合征尋求一種新的更好的治療手段已成為目55

各種原因所致心力衰竭的共同特點(diǎn)是具有完全舒縮功能的心肌細(xì)胞數(shù)量減少

增加具有完善收縮功能的心肌細(xì)胞數(shù)目應(yīng)該是有效地治療心肌損傷的關(guān)鍵

細(xì)胞心肌移植，為修復(fù)心肌損傷開辟了一條全新的途徑

研究背景各種原因所致心力衰竭的共同特點(diǎn)是具有完全舒縮研究背景56將某種來源的干細(xì)胞通過細(xì)胞移植的方法種植到病變區(qū)域，使其增生分化為心肌細(xì)胞，從而達(dá)到增加和恢復(fù)具有完善收縮功能心肌細(xì)胞的數(shù)目，逆轉(zhuǎn)心肌重塑，改善心功能，防治心力衰竭的目的心肌細(xì)胞移植心肌細(xì)胞移植57肌源性細(xì)胞心肌細(xì)胞骨骼肌成肌細(xì)胞平滑肌細(xì)胞

非肌源性細(xì)胞成纖維細(xì)胞肝臟來源的干細(xì)胞血管內(nèi)皮細(xì)胞

胚胎干細(xì)胞

骨髓多能干細(xì)胞骨髓造血干細(xì)胞骨髓基質(zhì)細(xì)胞骨髓內(nèi)皮祖細(xì)胞骨髓單個核細(xì)胞細(xì)胞來源細(xì)胞來源58移植方式

心外膜局部肌肉注射

心內(nèi)膜局部肌肉注射外周靜脈注射冠狀動脈內(nèi)注射冠狀靜脈竇內(nèi)注射移植方式心外膜局部肌肉注射59SPECT細(xì)胞移植效果細(xì)胞移植前細(xì)胞移植后SPECT細(xì)胞移植效果細(xì)胞移植前細(xì)胞移植后60細(xì)胞移植作用的可能機(jī)制

分泌生長因子，促進(jìn)側(cè)枝循環(huán)形成，改善了心梗區(qū)灌注心肌細(xì)胞的凋亡減輕，受損心肌細(xì)胞得以修復(fù)長期存活使心梗區(qū)室壁彈性增加，減輕了心肌張力移植細(xì)胞直接參與收縮，改善心功能減少膠原沉積，限制瘢痕組織擴(kuò)大細(xì)胞移植作用的可能機(jī)制分泌生長因子，促進(jìn)側(cè)枝循環(huán)形成，61需解決的問題

細(xì)胞來源的選擇移植的指征移植時機(jī)方法及數(shù)目療效的合理評價作用機(jī)制

需解決的問題細(xì)胞來源的選擇62生物反應(yīng)器是用來進(jìn)行生物或/和生物化學(xué)反應(yīng)的一種裝置其內(nèi)部環(huán)境及操作條件將受到嚴(yán)格控制和監(jiān)測，如PH，溫度，壓力，營養(yǎng)供應(yīng)和廢物排出等生物反應(yīng)器是組織工程產(chǎn)品從實(shí)驗研究到大規(guī)模應(yīng)用的關(guān)鍵生物反應(yīng)器Bioreactor生物反應(yīng)器是用來進(jìn)行生物或/和生物化學(xué)反應(yīng)生物反應(yīng)器Bio63生物反應(yīng)器已廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域:工業(yè)發(fā)酵處理廢水處理食品處理藥物生產(chǎn)蛋白質(zhì)重組（生長因子等）生物反應(yīng)器已廣泛應(yīng)用于多個領(lǐng)域:64組織工程研究應(yīng)用的生物反應(yīng)器的類型A微控攪拌式反應(yīng)器B壁旋轉(zhuǎn)式反應(yīng)器C中空纖維反應(yīng)器D直接灌注式反應(yīng)器E機(jī)械刺激生物反應(yīng)器組織工程研究應(yīng)用的生物反應(yīng)器的類型A微控攪拌式反應(yīng)器65Experimentalhollowfibrebioreactor

Experimentalhollowfibrebior66Prototypebi-axialrotating-bioreactorsystem

雙軸旋轉(zhuǎn)的生物反應(yīng)器系統(tǒng)樣機(jī)AssociateProfessorLowHongTonginSingaporePrototypebi-axialrotating-bi67Rotatingwallbioreactorinstrumentedwithprobestoquantifymasstransport.UKcentreRotatingwallbioreactorinstr68ITEMSBioReactor(IntelligentTissueEngineeringviaMechanicalStimulation)機(jī)械刺激智能生物反應(yīng)器ITEMSBioReactor(Intelligent69組織工程講座70組織工程講座71組織工程講座72ITEMS生物反應(yīng)器的設(shè)計特征人性化外觀特征

生物反應(yīng)器設(shè)計緊湊，能置于中等大小的有利于控制溫度，濕度和環(huán)境的孵化系統(tǒng)中生物反應(yīng)室和動力泵由鈦，不銹鋼，樹酯和玻璃構(gòu)成，耐久性好獨(dú)立裝置設(shè)計減少污染，有利于實(shí)驗在營養(yǎng)環(huán)境下進(jìn)行反應(yīng)腔為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計，支架旋轉(zhuǎn)細(xì)胞種植，且不依賴刺激系統(tǒng)反應(yīng)腔為高度透明設(shè)計，以利于構(gòu)建物的直接觀察，它還使得營養(yǎng)液在血管構(gòu)建物內(nèi)外分別流動ITEMS生物反應(yīng)器的設(shè)計特征人性化外觀73什么叫組織工程學(xué)心血管組織工程學(xué)種子細(xì)胞有哪些生物可降解材料有哪些目前組織工程血管要解決的主要問題組織工程瓣膜支架有哪些心肌細(xì)胞移植生物反應(yīng)器（bioreactor)課程評價什么叫組織工程學(xué)課程評價74結(jié)語

組織工程學(xué)將為心血管疾病的治療帶來全新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)組織工程學(xué)研究正在加速發(fā)展組織工程學(xué)研究需要多學(xué)科人員通力合作組織工程學(xué)需要政府支持，加大投入結(jié)語組織工程學(xué)將為心血管疾病的治療75心血管疾病

組織工程學(xué)中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院胸心外科湖南省心血管疾病研究所吳忠仕心血管疾病

組織工程學(xué)中南大學(xué)湘雅二醫(yī)院胸心外科湖南省心血管76講義提綱組織工程學(xué)基本概況組織工程血管研究組織工程瓣膜研究心肌細(xì)胞移植研究生物反應(yīng)器講義提綱組織工程學(xué)基本概況77組織工程學(xué)研究涉及到材料學(xué)、工程學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)、細(xì)胞生物學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)、倫理學(xué)等多學(xué)科交叉與結(jié)合組織工程組織工程學(xué)研究涉及到材料學(xué)、工程學(xué)、生物化學(xué)、組織工程78組織工程概況器官移植制造組織器官生物工程基因工程組織工程組織工程概況器官移植制造組生物工程基因工程組織工程79"Tissueengineeringistheapplicationoftheprinciplesandmethods

ofengineeringandthelifesciencetowardthefundamental

understandingofstructure-functionrelationshipsinnormaland

pathologicalmammaliantissueandthedevelopmentofbiological

substitutestorestore,maintainorimprovefunctions."

SkalakandFox(eds.),TissueEngineering,AlanLiss,1988

"Tissueengineeringisaninterdisciplinaryfieldthatappliestheprinciplesofengineeringandthelifesciencestowardthedevelopmentofbiologicalsubstitutesthatrestore,maintainorimprovetissuefunction."LangerandVacanti,Science260,1993組織工程定義"Tissueengineeringistheapp80"TheAgeof'TissueEngineering'isuponus.Aswearethrusttowardanewmillenniumsotooareourbeliefsthattheamalgamationofengineeringandmedicinewillresultinanexplosionofknowledgethatwillenhanceourunderstandingofdevelopmentalbiologyandculminateinanewerainmedicineenablingustorestorelosttissuefunction."MikosandVacanti,TissueEngineering1,1995Thegoaloftissueengineeringisto"restorefunctionthroughthedeliveryoflivingelementswhichbecomeintegratedintothepatient."VacantiandLanger,Lancet354,1999TissueEngineeringisalsooftenreferredtoas"regenerativemedicine"and/or"reparativemedicine".組織工程的定義"TheAgeof'TissueEngineerin81組織工程的基本要素組織工程的核心就是建立細(xì)胞與生物材料的三維空間復(fù)合體，即具有生命力的活體組織組織工程的基本要素組織工程的核心就是建立細(xì)胞與生物材料的三維82國外組織工程學(xué)研究Tepha公司和波士頓兒童醫(yī)院獲得美國商務(wù)部200萬美元AdvancedTechnologyProgram研究基金，用于人工心血管組織的研制美國研制出人工心臟

英國：利用骨髓干細(xì)胞修復(fù)受損心肌

國外組織工程學(xué)研究Tepha公司和波士頓兒童醫(yī)院獲得美國商務(wù)83在美國，目前已經(jīng)形成價值60億美元的組織工程產(chǎn)業(yè)，并以每年25%的速度遞增培育的骨骼、軟骨、血管、皮膚以及神經(jīng)組織正在進(jìn)行體內(nèi)實(shí)驗再造的肝臟、胰臟、乳房、心臟、手指、角膜等正在實(shí)驗室里生長成形

據(jù)估計全球組織工程及其技術(shù)衍生產(chǎn)品則約有1000億美元的潛在市場可供開拓

國外組織工程學(xué)研究在美國，目前已經(jīng)形成價值60億美元的組織工程產(chǎn)業(yè)，并以每年84國內(nèi)組織工程研究國內(nèi)組織工程研究85國內(nèi)組織工程研究我國開展組織工程研究的領(lǐng)先單位軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)研究所中科院化學(xué)所高分子物理與化學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗室中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院組織工程研究中心上海組織工程研究中心（“973”組織工程項目首席科學(xué)家曹誼林教授領(lǐng)銜）

上海第二醫(yī)科大學(xué)附屬第九人民醫(yī)院整復(fù)外科

四川大學(xué)華西醫(yī)院衛(wèi)生部移植工程與移植免疫重點(diǎn)實(shí)驗室組織工程研究室

重慶大學(xué)生物工程學(xué)院生物力學(xué)及組織工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗室

暨南大學(xué)生物醫(yī)學(xué)工程研究所

復(fù)旦大學(xué)高分子科學(xué)系聚合物分子工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗室

國內(nèi)組織工程研究我國開展組織工程研究的領(lǐng)先單位861，胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)、誘導(dǎo)分化及鑒定上海等地建立了人類胚胎干細(xì)胞和小鼠胚胎干細(xì)胞系，建立了誘導(dǎo)分化為成神經(jīng)干細(xì)胞、成肌肉干細(xì)胞、成血管內(nèi)皮干細(xì)胞等技術(shù)，為應(yīng)用胚胎干細(xì)胞作為組織工程種子細(xì)胞的來源進(jìn)行了開創(chuàng)性的工作2，骨髓間質(zhì)干細(xì)胞的分離、純化及定向分化誘導(dǎo)

北京和上海建立了成年骨髓基質(zhì)干細(xì)胞作為組織工程種子細(xì)胞來源的成熟技術(shù)體系3，種子細(xì)胞功能老化規(guī)律和延緩老化的研究4，生物材料表面修飾及材料與細(xì)胞間親和性改進(jìn)的研究

5，生物降解高分子合成、降解速率調(diào)控及支架構(gòu)筑研究6，組織工程中的生物力學(xué)問題

7，組織工程化組織構(gòu)建研究

上海成功構(gòu)建組織工程化骨、軟骨、肌健、皮膚、角膜基質(zhì)、血管組織中國的組織工程學(xué)研究進(jìn)展

1，胚胎干細(xì)胞的培養(yǎng)、誘導(dǎo)分化及鑒定中國的組織工程學(xué)研究進(jìn)展87成體干細(xì)胞——組織工程種子細(xì)胞的新來源干細(xì)胞的可塑性與干細(xì)胞移植的基礎(chǔ)研究成體干細(xì)胞的可塑性與受損組織的功能材料外胚間充質(zhì)干細(xì)胞在神經(jīng)組織工程中的應(yīng)用自體骨髓干細(xì)胞移植在下肢缺血中的應(yīng)用組織工程種子細(xì)胞的大規(guī)模培養(yǎng)用于組織工程的生物反應(yīng)器及實(shí)驗裝置細(xì)胞移植與人工血管生物化生物力學(xué)與組織工程組織工程的免疫學(xué)問題生物力學(xué)在功能化組織工程中的應(yīng)用組織工程皮膚的產(chǎn)業(yè)化組織工程骨的產(chǎn)業(yè)化思路及組織工程肌腱的產(chǎn)業(yè)化思路開展心肌組織工程和胰島移植研究提高我國心臟病和糖尿病整體治療水平組織工程化周圍神經(jīng)移植體的研究牙再生相關(guān)問題研究國內(nèi)組織工程研究成體干細(xì)胞——組織工程種子細(xì)胞的新來源國內(nèi)組織工程研究88

組織工程血管組織工程瓣膜組織工程心肌重建

先天性心臟病冠狀動脈疾病血管疾病瓣膜疾病心肌疾病心血管疾病組織工程學(xué)研究范圍

組織工程血管先天性心臟病心血管疾病組織工程學(xué)研究89心臟瓣膜替代物生物瓣膜機(jī)械瓣膜心臟瓣膜替代物生物瓣膜機(jī)械瓣膜90血管替代物Dacron人工血管

膨體聚四氟乙烯（ePTFE）

自體血管

異體血管乳內(nèi)血管大隱靜脈異種血管同種血管

理想的血管移植物生物血管人工合成血管免疫，血栓，感染，鈣化血管替代物Dacron人工血管膨體聚四氟乙烯（e91組織工程化血管研究組織工程化血管研究92動脈靜脈

腔大，壁薄，管壁常塌陷中膜平滑肌和彈性組織不發(fā)達(dá)內(nèi)彈性膜不明顯或缺如部分靜脈有靜脈瓣內(nèi)膜：單層扁平內(nèi)皮細(xì)胞中層：SMC和膠原正常血管結(jié)構(gòu)動脈靜脈

腔大，壁薄，管壁常塌陷內(nèi)膜：單層扁平內(nèi)皮細(xì)胞正常血93血管細(xì)胞外基質(zhì)成分膠原非膠原糖蛋白氨基聚糖蛋白聚糖彈性蛋白血管細(xì)胞外基質(zhì)成分膠原94血管膠原Ⅰ，Ⅲ型膠原為主血管膠原Ⅰ，Ⅲ型膠原為主95纖粘連蛋白（FIBRONECTIN）

細(xì)胞與基質(zhì)連接基質(zhì)與基質(zhì)連接在肽鏈中央的與細(xì)胞相結(jié)合的模塊中存在RGD序列，是細(xì)胞表面某些整合素受體識別與結(jié)合的部位

纖粘連蛋白（FIBRONECTIN）細(xì)胞與基質(zhì)連接在肽鏈中96氨基聚糖與蛋白聚糖在心血管基質(zhì)中主要為硫酸軟骨素硫酸皮膚素硫酸乙酰肝素氨基聚糖與蛋白聚糖在心血管基質(zhì)中主要為97彈性蛋白（elastin)彈性蛋白（elastin)98組織工程化血管血管組織工程學(xué)的目的在體外構(gòu)建理想的血管移植物具有高度的組織相容性可生長性可塑性無排異反應(yīng)無血栓形成不易感染無免疫排異反應(yīng)能維持管腔的長期通暢組織工程化血管血管組織工程學(xué)的目的99內(nèi)皮化人工血管1986年Jarrell將獲取的ECs接種于Dacron

1999年Deusch等將血管ECs種植于ePTFE上

ECs在材料上長期黏附和存活問題需進(jìn)一步改進(jìn)內(nèi)皮化人工血管1986年Jarrell將獲取的ECs接100以膠原為基礎(chǔ)的組織工程血管研究

1986年Weinberg從動物體內(nèi)分離得到的膠原制成管狀網(wǎng)格支架在支架外套上Dacron網(wǎng),再接種成纖維細(xì)胞向管內(nèi)注入ECs懸液行旋轉(zhuǎn)培養(yǎng)建成了類似的肌性動脈以膠原為基礎(chǔ)的組織工程血管研究1986年Weinbe1011998年L′Heureux分別用血管SMCs和人皮膚FBs進(jìn)行培養(yǎng)細(xì)胞和ECM融合成膜片狀物將FBs膜片套在ePTFE多孔管軸外,裹上SMCs膜片;再裹上FBs膜片待管壁細(xì)胞和ECM成熟后,脫去ePTFE管軸最后在腔內(nèi)接種ECs,培育出有生理活性的天然環(huán)層結(jié)構(gòu)血管以細(xì)胞膜片技術(shù)為基礎(chǔ)的血管移植物1998年L′Heureux分別用血管SMCs和人皮膚102該TEBV的優(yōu)點(diǎn)為:有生理活性,可自我更新植入后的血管可自行適應(yīng)體內(nèi)環(huán)境感染率低,機(jī)體免疫反應(yīng)小,遠(yuǎn)期通暢率高制作設(shè)備簡單其缺點(diǎn)為:

制作周期長,需要3個月以上,臨床應(yīng)用不便缺乏足夠的動物實(shí)驗及臨床觀察的依據(jù)來判斷其在體內(nèi)的生物學(xué)行為管壁力學(xué)強(qiáng)度有待進(jìn)一步提高該TEBV的優(yōu)點(diǎn)為:103組織工程應(yīng)用的可降解材料聚乳酸(polylacticacid，PLA)聚羥基乙酸(polygly-colicacid，PGA)兩者的共聚物(PLA/PGA)聚4－羥基丁酸鹽（P4HB）聚乙醇酸(PLLA)組織工程應(yīng)用的可降解材料聚乳酸(polylacticacid104可吸收材料為支架的TEBV1998年,Shinoka以聚乙二醇酸(PGA)制成管狀支架將羊血管細(xì)胞種植于支架上,置換相應(yīng)長度的幼羊主肺動脈的11周后,支架結(jié)構(gòu)完全消失,管壁內(nèi)膠原蛋白含量相當(dāng)于自體肺動脈的73%是一種具有生長、修復(fù)功能的活血管

該TEBV存在以下缺點(diǎn):PGA的機(jī)械支撐力較弱,用于肺循環(huán)尚可,卻難以耐受較高的體循環(huán)壓力PGA過于僵硬,手術(shù)縫合性不佳可吸收材料為支架的TEBV1998年,Shinoka以105可吸收材料為支架的TEBV

1999年,Shum-Tim用羥化烷烴的聚合物(PHA)的雙層管狀支架構(gòu)建了TEBV。內(nèi)層以有孔的PGA網(wǎng)作為細(xì)胞載體,外層以無孔的PHA加強(qiáng)機(jī)械支撐作用,該TEBV的血管壁中膠原蛋白到3個月時占相應(yīng)自體腹主動脈的25%,5個月時達(dá)99%,內(nèi)層有平整的內(nèi)皮細(xì)胞,中層有大量的彈力纖維生成可吸收材料為支架的TEBV1999年,Shum-T1062001年,Hoerstrup采用了一種新型可吸收的PGA/P4HB復(fù)合材料通過熱焊接技術(shù),制成管形支架采用動態(tài)培養(yǎng).該TEBV達(dá)到了一定的抗張裂強(qiáng)度和縫合固持度,基本符合外科手術(shù)的要求2001年,Hoerstrup采用了一種新型可吸收的P107可吸收材料為支架的TEBV2003年,東京女子醫(yī)科大學(xué)的Matsumura將骨髓干細(xì)胞(BMCs)作為細(xì)胞來源制成了TEBV,進(jìn)行了22例臨床實(shí)驗,沒有發(fā)生管道的血栓形成和狹窄以及因該項技術(shù)而導(dǎo)致的患者死亡可吸收材料為支架的TEBV2003年,東京女子醫(yī)科大學(xué)的M108組織工程血管作為心外管道行全腔靜脈肺動脈連接組織工程血管臨床應(yīng)用

組織工程血管作為心外管道行全腔靜脈肺動脈連接組織工程血管臨床109天然生物性材料來源于生物體可分為

大分子無結(jié)構(gòu)材料如膠原膠、藻酸鹽等

去細(xì)胞纖維組織材料脫細(xì)胞小腸粘膜下層基質(zhì)脫細(xì)胞真皮基質(zhì)脫細(xì)胞血管基質(zhì)生物材料提供近似體內(nèi)組織發(fā)生發(fā)育的ECM支架條件植入體內(nèi)時無或只有極低的免疫排斥反應(yīng)。血管相容性,順應(yīng)性、通暢率等都優(yōu)于非天然生物性材料血管天然生物性材料為支架的TEBV天然生物性材料來源于生物體可分為天然生物性材料為支架的TEB110組織工程血管的發(fā)展方向血管組織工程學(xué)仍然處于實(shí)驗探索階段目前TEBV面臨著巨大的挑戰(zhàn):機(jī)械強(qiáng)度和彈性:可以承受一定的肺循環(huán)壓力,體循環(huán)壓力難以承受遠(yuǎn)期通暢率:小口徑(<6mm)TEBV的遠(yuǎn)期通暢率仍不理想TEBV的順應(yīng)性如何能更好的與臨近受者血管相匹配組織工程血管的發(fā)展方向血管組織工程學(xué)仍然處于實(shí)驗探索階段目前111組織工程血管的發(fā)展方向種子細(xì)胞來源目前主要選用各種成熟的功能細(xì)胞再分化能力低培養(yǎng)生長慢難以保障功能的完整性胚胎干細(xì)胞或骨髓基質(zhì)干細(xì)胞作為種子細(xì)胞是今后重要的發(fā)展方向組織工程血管的發(fā)展方向種子細(xì)胞來源目前主要選用各種成熟112組織工程血管支架/細(xì)胞外基質(zhì)異種或同種血管組織（如去細(xì)胞的豬主動脈，BJVC）是常用的天然生物組織凍存的同種血管已用作冠脈搭橋管道，其缺點(diǎn)是通暢率差和容易形成動脈瘤天然生物組織人工高分子可吸收材料

PGA/P4HB復(fù)合材料組織工程血管的發(fā)展方向組織工程血管支架/細(xì)胞外基質(zhì)異種或同種血管組織（如去細(xì)胞113細(xì)胞與細(xì)胞間信號傳導(dǎo)細(xì)胞與ECM相互作用細(xì)胞生長同生長因子間的關(guān)系種子細(xì)胞的黏附、遷移、分化、生長研究生物反應(yīng)器仿生條件的選擇組織工程學(xué)三維培養(yǎng)技術(shù)的研究組織工程血管的發(fā)展方向組織工程學(xué)三維培養(yǎng)技術(shù)的研究組織工程血管的發(fā)展方向114組織工程心臟瓣膜組織工程心臟瓣膜115需要終身抗凝由于抗凝導(dǎo)致的出血,血栓和感染不能隨人體的生長而生長或塑形較好的血流動力學(xué)特點(diǎn)抗感染能力相對較強(qiáng)無需抗凝潛在的免疫原性或鞣制劑抑制宿主自體細(xì)胞的生長，導(dǎo)致了生物瓣耐久性差機(jī)械瓣生物瓣人工瓣膜特點(diǎn)需要終身抗凝較好的血流動力學(xué)特點(diǎn)機(jī)械瓣生物瓣116組織工程瓣膜的構(gòu)建組織工程瓣膜的構(gòu)建117基本思路采用人工合成材料、同種或異種的脫細(xì)胞心臟瓣膜作為組織工程心臟瓣膜的支架/細(xì)胞外基質(zhì),通過將體外擴(kuò)增的患者自體活細(xì)胞種植在瓣膜支架上,細(xì)胞能夠牢固黏附、生長,使其具有正常瓣膜組織的新陳代謝功能,最后應(yīng)用于置換病變的瓣膜,在體發(fā)揮類似于正常瓣膜的功能組織工程心臟瓣膜不僅從功能上發(fā)揮正常瓣膜的功能,而且在結(jié)構(gòu)上類似于正常瓣膜,目前被喻為活體生物瓣克服目前所用兩類人造心臟瓣膜的缺點(diǎn),具有非常重要的臨床應(yīng)用前景基本思路采用人工合成材料、同種或異種的脫細(xì)胞心臟瓣膜作為組織118理想的瓣膜支架/基質(zhì)材料須具備特征

良好的生物相容性良好的生物降解性具有三維多孔立體結(jié)構(gòu)良好的可塑性和一定的機(jī)械強(qiáng)度良好的細(xì)胞-材料界面理想的瓣膜支架/基質(zhì)材料須具備特征良好的生物相容性119基質(zhì)材料

生物可降解高分子材料生物可降解高分子材料所制成的瓣膜支架可隨著種植細(xì)胞外基質(zhì)的形成,支架逐漸降解、重吸收,被新生瓣膜組織細(xì)胞取代,最終在瓣膜組織中不遺留任何異物,因此,它無疑是瓣膜支架的最好選擇聚乳酸(polylacticacid，PLA)聚羥基乙酸(polygly-colicacid，PGA)兩者的共聚物(PLA/PGA)聚4－羥基丁酸鹽（P4HB）聚乙醇酸(PLLA)基質(zhì)材料生物可降解高分子材料生物可降解高分子材料所制成的瓣120消除了抗原性和免疫原性保持正常瓣膜三維空間,纖維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及可能包含有細(xì)胞表面受體的特異性結(jié)合位點(diǎn)，有利于細(xì)胞種植和生長,并且有很好的抗張強(qiáng)度臨床應(yīng)用前景好脫細(xì)胞處理后的瓣膜支架優(yōu)勢消除了抗原性和免疫原性脫細(xì)胞處理后的瓣膜支架優(yōu)勢121種子細(xì)胞來源和種植目前實(shí)驗研究所用的細(xì)胞來源動脈或靜脈的血管內(nèi)皮細(xì)胞血管或皮膚的成纖維細(xì)胞或平滑肌細(xì)胞骨髓基質(zhì)干細(xì)胞臍帶血干細(xì)胞骨髓基質(zhì)干細(xì)胞應(yīng)該是最有研究價值和臨床價值的種子細(xì)胞來源先種植成纖維細(xì)胞細(xì)胞外基質(zhì)增加種植內(nèi)皮細(xì)胞種子細(xì)胞來源和種植目前實(shí)驗研究所用的細(xì)胞來源先種植細(xì)胞外基122組織工程講座123組織工程講座124組織工程講座125Steinhoff采用同種去細(xì)胞的心臟瓣膜種植自體成肌纖維細(xì)胞和內(nèi)皮細(xì)胞

原位肺動脈帶瓣管道移植的羊動物模型進(jìn)行在體功能評價對照組顯示瓣膜部分變性，沒有瓣膜細(xì)胞間質(zhì)間的重建組織工程瓣顯示瓣膜組織的完全重建、內(nèi)皮細(xì)胞充分融合覆蓋組織工程瓣膜

動物及臨床實(shí)驗Steinhoff采用同種去細(xì)胞的心臟瓣膜種植自體成肌纖維細(xì)126Hoerstrup將體外種植、培養(yǎng)的瓣膜置換自體肺動脈瓣術(shù)后20周時新生瓣膜的機(jī)械特性和自體瓣膜相似,瓣膜的內(nèi)皮細(xì)胞有增殖能力組織學(xué)檢查發(fā)現(xiàn)植入的瓣膜結(jié)構(gòu)與自體瓣膜相似組織工程瓣膜

動物及臨床實(shí)驗Hoerstrup將體外種植、培養(yǎng)的瓣膜置換自體肺動脈瓣127Dohmen應(yīng)用體外構(gòu)建的組織工程瓣膜植入施行Ross手術(shù)患者的肺動脈瓣3個月后心臟超聲檢查顯示瓣膜功能良好1例于術(shù)后1年復(fù)查,其瓣膜功能優(yōu)良,無瓣膜增厚或鈣化組織工程瓣膜

動物及臨床實(shí)驗Dohmen應(yīng)用體外構(gòu)建的組織工程瓣組織工程瓣膜

128修復(fù)心肌的細(xì)胞移植

修復(fù)心肌的細(xì)胞移植129心力衰竭為臨床常見的綜合征傳統(tǒng)的治療方法均存在缺陷尋求一種新的更好的治療手段已成為目前臨床的迫切需求之一研究背景心力衰竭為臨床常見的綜合征尋求一種新的更好的治療手段已成為目130

各種原因所致心力衰竭的共同特點(diǎn)是具有完全舒縮功能的心肌細(xì)胞數(shù)量減少

增加具有完善收縮功能的心肌細(xì)胞數(shù)目應(yīng)該是有效地治