组织工程皮肤分泌血管内皮细胞生长因子的初步研究
组织工程在血管再生中的研究进展
组织工程在血管再生中的研究进展血管系统在维持人体正常生理功能中起着至关重要的作用,它负责输送氧气、营养物质,并带走代谢废物。
然而,由于各种疾病(如动脉粥样硬化、血管损伤等)导致的血管功能障碍和血管缺失,严重威胁着人类的健康。
传统的治疗方法,如血管移植和介入治疗,在某些情况下存在局限性。
因此,组织工程技术的出现为血管再生带来了新的希望。
组织工程是一门融合了生物学、工程学和医学的交叉学科,旨在构建具有生物活性和功能的组织替代物。
在血管再生领域,组织工程的核心目标是利用生物材料、细胞和生物活性因子,制造出能够替代或修复受损血管的功能性血管移植物。
一、生物材料在血管组织工程中的应用生物材料是血管组织工程的基础,其作用是为细胞提供生长和分化的支架。
理想的血管组织工程生物材料应具备良好的生物相容性、可降解性、适当的机械强度和孔隙结构。
天然生物材料,如胶原蛋白、纤维蛋白和壳聚糖等,由于其与人体组织的相似性,具有良好的生物相容性。
胶原蛋白是血管细胞外基质的主要成分之一,以其为基础的支架可以模拟天然血管的结构和功能。
纤维蛋白则具有良好的止血和促进细胞黏附的特性,常用于构建血管组织工程的临时支架。
合成生物材料,如聚乙醇酸(PGA)、聚乳酸(PLA)及其共聚物(PLGA)等,具有可调控的机械性能和降解速率。
通过改变材料的组成和结构,可以定制满足不同需求的血管支架。
此外,还有一些新型的生物材料,如纳米材料和水凝胶等,也在血管组织工程中展现出了巨大的潜力。
纳米材料具有高比表面积和独特的物理化学性质,可以增强细胞与支架的相互作用。
水凝胶则能够模拟细胞外基质的湿润环境,为细胞提供良好的生存空间。
二、细胞在血管再生中的作用细胞是血管组织工程的关键组成部分,包括内皮细胞、平滑肌细胞和成纤维细胞等。
内皮细胞是血管内壁的主要细胞类型,负责维持血管的通透性和抗血栓形成。
在血管再生过程中,内皮细胞的快速覆盖对于防止血栓形成和血管狭窄至关重要。
组织工程中的生物材料和生长因子研究
组织工程中的生物材料和生长因子研究组织工程是一项重要的生物医学领域,旨在通过大量的细胞培养和植入,使新的组织器官形成,以替代病变的组织和受损器官。
生物材料和生长因子在组织工程中扮演着重要的角色,能够在体外或体内促进细胞增殖和分化,并使新组织形成。
生物材料是组织工程中的重要组成部分,一些具有生物相容性和生物完整性的聚合物被广泛应用于众多生物医学应用,如人工血管、关节置换和心脏起搏器等。
在组织工程中,生物材料也被用于支持细胞生长和分化,以促进新组织的形成。
目前,常用的生物材料包括羟基磷灰石、聚己内酰胺和明胶等。
羟基磷灰石被广泛应用于骨组织工程中,它可以与细胞结合,模拟骨骼的化学环境,从而促进新的骨细胞的生长和分化。
聚己内酰胺是一种生物相容性高的材料,已经被用于血管支架的制作。
而明胶由于具有天然的生物相容性和低毒性而成为了一种理想的生物材料。
它已经被广泛应用于软组织修复和骨组织修复中。
生长因子也是组织工程中重要的组成部分,它能够在体内或体外促进细胞增殖和分化。
目前已知的生长因子有多种,如血小板生长因子、细胞因子、生长激素、调节因子等。
其中最常见的是TGF-β、VEGF和EGF。
TGF-β被广泛应用于骨组织工程中,它能够促进成骨细胞的增殖和分化,并诱导基质分泌。
VEGF是一种血管生成因子,它能够促进新血管的生成,从而提高组织的供氧能力。
EGF可以促进上皮细胞的增殖和分化,并在胚胎发育和生长过程中发挥重要作用。
虽然生物材料和生长因子在组织工程中起着重要的作用,但是它们也存在一些问题。
一些生物材料可能导致免疫反应、细胞凋亡和组织坏死等不良反应。
生长因子的高剂量使用也可能导致细胞增殖和分化的不适当,从而导致组织发育不正常。
同时,生长因子的使用还可能导致癌症细胞的增殖和分化。
因此,在组织工程中应该谨慎应用生物材料和生长因子。
总之,生物材料和生长因子在组织工程中发挥着重要的作用,可以促进新组织的形成和旧组织的修复,但是在应用时需要注意安全性和有效性等问题。
组织工程在皮肤再生中的研究进展
组织工程在皮肤再生中的研究进展皮肤是人体最大的器官,它不仅起到保护身体内部组织和器官的作用,还参与调节体温、感知外界环境等重要生理过程。
然而,由于烧伤、创伤、慢性疾病等原因,皮肤受损的情况屡见不鲜。
传统的治疗方法如自体皮肤移植、异体皮肤移植等存在着供体不足、免疫排斥等问题。
组织工程的出现为皮肤再生带来了新的希望,其在皮肤再生领域的研究取得了显著的进展。
组织工程是一门融合了生物学、工程学和医学的交叉学科,旨在通过构建生物活性替代物来修复、维持或改善受损组织或器官的功能。
在皮肤再生方面,组织工程主要涉及种子细胞、支架材料以及细胞与支架材料的相互作用等关键要素。
种子细胞是皮肤组织工程的基础。
成纤维细胞是皮肤真皮层的主要细胞类型,能够合成胶原蛋白、弹性纤维等细胞外基质成分,对于维持皮肤的结构和功能起着重要作用。
角质形成细胞则是表皮层的主要细胞,负责形成皮肤的屏障功能。
此外,干细胞如间充质干细胞、表皮干细胞等也因其具有自我更新和多向分化的潜能而成为研究的热点。
这些干细胞可以分化为成纤维细胞、角质形成细胞等皮肤细胞类型,为皮肤再生提供了丰富的细胞来源。
支架材料为种子细胞的生长和分化提供了三维空间和适宜的微环境。
天然材料如胶原蛋白、透明质酸、壳聚糖等具有良好的生物相容性和生物可降解性,但力学性能相对较差。
合成材料如聚乳酸、聚乙醇酸等具有较好的力学性能和可调控性,但生物相容性有待提高。
为了克服单一材料的局限性,研究人员开发了多种复合材料,如胶原蛋白/聚乳酸复合支架、透明质酸/壳聚糖复合支架等,以更好地满足皮肤再生的需求。
细胞与支架材料的相互作用对于皮肤再生至关重要。
支架材料的表面形貌、孔隙率、孔径大小等物理特性以及化学组成都会影响细胞的黏附、增殖和分化。
例如,具有适当粗糙度和孔隙结构的支架材料有利于细胞的黏附和迁移,而表面修饰特定的生物活性分子如生长因子、多肽等可以促进细胞的功能表达。
此外,细胞在支架材料上的接种密度、接种方式以及培养条件等也会对皮肤再生的效果产生影响。
血管内皮生长因子B生物学功能的研究进展
[ e od ] V s l dt l ot f t —; a u r no ea g wh a o Br et ; ioi luco K yw rs a u r no eag w c r V s l dt ll ot f t . cp r Bo g af tn c a e h i r h ao B l c a e h i r c r e o l c n i
・
77 ・ 4
医学 研 究 生 学 报 2 1 02年 7月 第 2 5卷 第 7期
JMe otr, o.5 N . , uy 2 1 dP s a V 12 , o7 Jl。 0 2 g
综
述
血 管 内皮 生 长 因 子 B 生 物 学 功 能 的 研 究 进 展
宋 强 , 雍海溟 , 张水华综述 , 陈天新审校
V G — 的生 物 学 功 能 研 究 进 展 作 一 综 述 。 E FB
[ 关键词] 血管 内皮生长因子 B 血管 内皮生长因子 B 体 ; ; 受 生物学功能 [ 中图分类号] Q 1 4 [ 文献标 志码 ] A [ 文章编号 ] 10—19 21)7 74 4 08 9 (020 - 7- 8 0 0
tr V F , o , R ) 最初 由 Oo sn等… 于 19 l so f 9 6年从 人 纤维
[ 摘要] 血管内皮生长因子B vs l dt ll r t f t— , E FB 是 V G 家族中的重要成员, 19 年发现 (a u rno eag wha o B V G —) c ae h i o c r EF 是 96
的该家族第 3个因子。近年来 , E FB的生物学 功能逐渐成为研究热点 。V G — VG・ E FB在人体许多组织 中均有不 同程度表达 , 通 过 与受体 的特异性结合从促 进 血管 生成 , 经发 生 、 养与 保护 以及 调 节脂 质代 谢 等 3方面 发挥 其 生物学 功 能。文 中就 神 营
血管内皮生长因子研究进展
或 VAS 是 近 年 来 发 现 的 一 种 高 度 特 异 性 的 促 血 管 内 皮 细 , 胞 生 长 的 因 子 。对 胚 胎 发 育 、 口修 复 等 生 理 功 能 有 重 要 意 切
义 , 时 在 肿 瘤 形 成 和 转 移 、 殖 性 视 网膜 病 变 及 某 些 局 部 同 增 缺 血 性 疾 病 、 症 、 伤 修 复 、 管 生 成 等 的 病 理 和 生 理 过 程 炎 损 血 中起 重 要 的 作 用 。
同 。K DR相 对 分 子 质 量 为 1 9万 .F t L一 1全 长 1 3 8个 氨 基 3 酸 , VE 是 GF的 特 异 性 受 体 , 内 皮 细 胞 之 间 及 间 质 之 间 起 对
血 管 内 皮 生 长 因子 ( G VE F)又 称 血 管 通 透 因 子 ( F VP )
3 1 促 进 内 皮 细 胞 的 增 生 .
有 丝分裂 。
电点 为 8 5 有 很 强 的 耐 热 和 耐 酸 能 力 。 VE F 的 基 因 结 构 ., G
位 于 染 色 体 的 6 2 . , 基 因 全 长 为 2 k , 码 VE p 13该 8 b编 GF的 基 因长 约 1 4万 个 碱 基 对 , 8个 外 显 子 和 7个 双 链 多 肽 , 分 泌 后 以可 溶 性 形 式 存 在 , 有 结 合 肝 素 其 没
的 特 性 。VE m 相 对 分 子 质 量 为 4 5 万 , N 端 比 GF . 其 VE F 多 4 G 4个 富 含 碱 性 基 因 的 氨 基 酸 , 此 它 是 一 种 碱 因 性 多 肽 , 分 泌 后 可 以 和 细 胞 膜 或 基 膜 、 胞 外 基 质 含 有 肝 它 细
VE GF诱 导 的 酪 氨 酸磷 酸 化 作 用 . 不 直 接 参 与 内皮 细 胞 的 也
血管内皮生长因子在骨组织工程中的应用
V G E F具有促进 内皮细胞有丝 分裂 的特性 。V G E F在 血
管生成和血管形成 过程 中均发挥 了极其 重要 的作 用 , 是 最具有选择 性作用 的生长 因子_ , 1 还能促 进成 骨细胞 的
V G E F对破 骨细 胞 的功 能 活 动 也 有 影 响 , 乏 巨 噬 细 胞 缺
集落刺激因子 鼠骨硬化症模型 中恢复破骨细胞功能必需
要有 V G E F参 与 ; 既 可 刺 激破 骨 细 胞 的 迁 移 、 殖 和 活 它 增
性, 也可在体外 与骨桥蛋 白配体激动剂联合作 用 , 增加 向 破骨细胞分化 。鼠股骨骨折后 V G E F受抑制 , 出现 可 骨吸收陷 窝减 少 和 板层 骨 改 建 不充 分 , 这也 间 接说 明 V G E F在骨修复 中的重要作用 。 总之 , E F及其受体 在骨形成 和骨代 谢 中具 有重 V G 要的调节作用 。局部应用 V G E F与受体结合后促进新生
Sn e 于 18 发 现 血 管 内 皮 生 长 因 子 ( E F , egr 93年 V G )
一
因具有增加血管通 透性 的功能 , 最初命 名为血 管通透 性
因 子 ( ) ) 19 Ⅵ F ; 90年 , 纯 并 检 测 V G 系 列 , 现 提 E F 发
R 和 V G - 3均 大 量 表 达 , 逆 转 录 聚 合 酶链 反 应 2 E FR 用 ( P R 检 测 发 现 细 胞 内 V G _ NA 上 调 ; 明 R C ) E FRl mR 说
血 管 生成 的主 要 机 制 是 : 产 生 血 管 基 底 膜 分 解 所 需 要 ①
组织工程试题解答
D fd1、组织工程的三要素是什么?基本原理是什么?三要素:a)种子细胞; b)支架材料; c)生长因子基本原理:a) 由人体取出细胞;b) 在体外将细胞培养到足够的数量;c) 将这些细胞填入、养在人工支架里;d) 有时需要再加一些化学物或生长因子促进细胞的分化;e) 将此人工组织移植到患者身上。
2、组织工程的生长因子有哪些分泌方式?为什么生长因子需要控制性释放?根据生长因子产生细胞与接受生长因子作用的细胞相互之间的关系,可概括为以下三种模式:(1)内分泌(endocrine),生长因子从细胞分泌出来后,通过血液运输作用于远隔靶细胞。
如:血小板源生长因子(PDGF)源于血小板,作用于结缔组织细胞。
(2)旁分泌(paracrine),细胞分泌的生长因子作用于邻近的其他类型细胞,对合成、分泌该生长因子的自身细胞不发生作用,因为它缺乏相应受体。
(3)自分泌(autocrine),生长因子作用于合成及分泌该生长因子的细胞本身。
生长因子以后两种作用方式为主。
生长因子优点诸多,但是也存在很多问题,主要是高扩散性和半衰期短,生物学活性难以长期保存。
局部直接应用生长因子可在较短的时间内发挥作用,但在生理环境下很容易使之迅速失活,不产生预期的生理效应。
因此,采用控制性释放技术,对生长因子进行保护,使之在有水环境下即能保持活性,又能持续释放或控制释放,是使生长因子得到有效应用的关键。
3、组织工程用支架材料的基本要求是什么?为什么需要多孔结构?•良好的生物相容性•良好的生物降解性•具有三维多孔立体结构•可加工性和有一定的机械强度•良好的材料-细胞界面•良好的消毒性能合适的孔尺寸、高的孔隙率和相连通的孔形态,以利于大量细胞的种植、细胞和组织的生长、细胞外基质的形成、氧气和营养的传输、代谢物的排泄以及血管和神经的内长入。
A4、组织工程种子细胞的基本要求是什么?5、组织工程皮肤和骨骼等器官构建路线是什么?所构建的人工器官优缺点各是什么?采用动物实验检测所构建的器官的大概步骤是什么?6、与组织工程密切相关的两项医学生理学奖的获得者的姓名,时间,发现内容是什么呢?1986年美国生物化学家斯坦利·科恩(Stanley Co-hen) 和意大利生物学家丽塔·莱维-蒙塔尔奇尼(Rita Levi-Mont.alcini)共同获得诺贝尔生理学或医学奖。
组织工程血管化策略的研究进展
W A N G Y u c h o n g , XU E C h u n y u .D e p a r t m e n t o f P l a s t i c
a n gh i 2 a 00 4 33 , Chi n o . Co r r e s pon d i n g a ut h o r : X UE S u r g e r y ,C h a n g h a i Ho s pi t a l ,S e c o n d Mi l i t a r y Me d i c l U a n i v e r s i t y , Sh
.
综 述 ・
d o i : 1 0 . 3 9 6 9  ̄ . i s s n . 1 6 7 3 - 0 3 6 4 . 2 0 1 3 . 0 4 . 0 1 6
组织工程血管化 策略的研究进展
王 宇种 综 述 薛春 雨 审校
【 提要 】 体 内 、 外 构 建 组 织 工程 化 组 织 的主 要 障 碍 都 在 பைடு நூலகம்缺 少 足 够 的血 液 供 应 , 也 就 是 血 管 化 问题 。 组织 工程 血 管 化 的
策 略 目前 主要 分 为两 类 。 第 一 类 是 基 于 内皮 细 胞 等 去 构 建 新 的 血 管 , 在 这 个 过 程 中生 长 因子 也 有促 进 新 生 血 管 的 作用 。 第 二 类是 基 于支 架 技 术 。 包 括 天然 生 物 衍 生 的 支 架 和 人 工合 成 支 架 。 本 文 就组 织 工 程 血 管 化 策 略 的研 究 进 展 进 行 综述 。
C h u n y u( E - m a i l : x c y f u n @ s i n c a c o m ) . 【 S u mma r y 】 N o w a d a y s t h e ma i n p r o b l e m i n t i s s u e e n g i n e e i r n g b o t h i n v i t r o a n d i n v i v o i s t h e l a c k o f s u f f i c i e n t b l o o d
血管内皮生长因子(VEGF)研究现状与胶质瘤血管生成的关系
血管内皮生长因子(VEGF)研究现状与胶质瘤血管生成的关系血管内皮生长因子(VEGF)是一种细胞因子,它被认为是促进血管新生和血管再生的重要因素。
在生物学中,VEGF发挥着至关重要的作用,特别是在胶质瘤血管生成的过程中。
该过程被认为是导致胶质瘤发展和复发的重要因素之一。
因此,了解VEGF对血管生成的影响对于控制胶质瘤生长和治疗具有重要意义。
目前的研究表明,VEGF通过与其相关的受体结合来刺激内皮细胞生长和增殖,这导致了更多的血管形成。
VEGF有助于在正常生理和病理情况下刺激血管生成和再生。
在某些类型的肿瘤中,VEGF水平显着增加,这有助于增加其血供,从而使肿瘤细胞获得足够的氧气和营养物质。
胶质瘤是一种嗜恶性的颅内肿瘤,经常侵袭正常胶质组织,并在体内不断复发。
研究表明,VEGF也在胶质瘤的生物学过程中扮演着重要角色。
胶质瘤血管生成过程是复杂的,并且涉及到多种细胞因子和信号途径。
VEGF与细胞凋亡、血管内皮细胞信号转导、炎症反应和肿瘤细胞的生长和增殖等因素紧密相连。
VEGF通过激活血管内皮细胞表达其受体,从而导致了新的血管生成。
具体来说,VEGF作为生长因子,通过在内皮细胞表面上结合其受体,进而导致它们增殖和分化。
在胶质瘤中,VEGF是一种强力的自动分泌刺激因子。
这种刺激作用可以加速血管生成,因此在治疗中,VEGF与单克隆抗体联合使用已被证明能够显著降低胶质瘤的发生率和复发率。
此外,研究中发现,联合使用VEGF和单克隆抗体治疗胶质瘤的同时,也可能导致一系列不良反应。
如:头痛、高血压、口干、口腔疼痛、呕吐,对于这些不良反应的处理也是治疗过程中一个需要注意的问题。
总之,血管内皮生长因子在胶质瘤血管生成中发挥重要作用。
了解其控制血管生成的机制和VEGF在胶质瘤病理生物学中的作用,对于防止和治疗胶质瘤可能具有重要的临床应用价值。
尽管联合使用VEGF和单克隆抗体治疗胶质瘤存在一定的风险,但它仍然是一种有希望的治疗方法。
生长因子的作用及其在生物医学中的应用
生长因子的作用及其在生物医学中的应用生物体内制造和调节细胞增长和分化的信号化分子被成为生长因子。
作为一种生物体内的分泌物质,生长因子对细胞生长、增殖和分化具有重要作用。
在生物医学研究中,生长因子具有广泛的应用价值,能够用来治愈和预防各种疾病。
本文将探讨生长因子的作用及其在生物医学中的应用。
一、生长因子作用原理及分类生长因子是细胞间通信的一种重要方式,它会通过一系列的化学反应诱导细胞增殖、分化和分泌生物体所需的物质。
生长因子透过特定的受体与目标细胞结合,并引起独特的信号转导反应,影响细胞的行为。
生长因子可以按照它们所作用的细胞类型和其结构特点进行分类。
一种通用的分类方法是将生长因子分为三类:细胞表面受体激动剂(receptor tyrosine kinases)、糖蛋白杆粘连蛋白(fibroblast growth factors)和蛋白激酶(cytokines)。
二、生长因子在人类疾病中的作用生长因子在医学研究中的应用在免疫系统、神经科学和口腔细胞学方面特别广泛。
在取得这些应用方面所需的知识和技术方面,生长因子提供了多种潜在的跨学科方法。
虽然一些生长因子已经被成功用于药物治疗,但近些年来研究表明,生长因子不仅仅是促进细胞分裂和生长,它还提供了一种用于治疗各种疾病或创伤的新途径。
例如,生长因子在心血管疾病的治疗中被广泛应用。
胶原质生长因子(CGF)和血管内皮细胞生长因子(VEGF)是用于治疗缺血性心脏病、冠状动脉疾病和心肌梗塞的两种基本药物。
这些生长因子能够诱导细胞增殖、分化和生存,并促进血管新生。
除此之外,生长因子在组织工程和再生医学中的应用也非常广泛。
功能性组织修复常涉及操纵生长因子表达以加速细胞增殖和生成细胞附加物,同时亦能增强新生血管的生长。
在这方面,生长因子应用于骨折修复中。
在上颌骨科手术中,生长因子即被用来促进牙骨重构。
研究中揭示了,人脐带的髓样干细胞能够分泌多种生长因子,通过残存β-胍肽刺激三嗪细胞素基因表达以促进脂瘤靶向免疫治疗等恶性肿瘤的治疗。
血管内皮生长因子的研究进展
中 图分 类号 : 1 Q8 3
文ห้องสมุดไป่ตู้标识码 : A
文 章 编 号 :0 1 5 2 2 l )4 0 6 一o 1 0 —7 4 (O 0 — 0 1 6 o
血 管 内皮生 长 因子 ( sua n oh l l rwt co , GF , Va c lr d t e a g o hf trVE ) 又称 血管 通透 因子 ( sua e— e i a Vac lr r p me bl yfco ,VP ) a it a tr i F 或血 管调 理素 ( suorpn , Vac Ito i) 广泛存 在 于 动物 组 织 中具 有 高 度特 异 的 血 管 内 皮细 胞有 丝分 裂 素 , 细胞 因子 的一 种 . 9 9年 , err 是 18 F raa等 在 牛垂 体 滤 泡 星 状 细胞 体 外 培 养 液 中 首先
1 0 0 2 0 0的 亚 基 组 成 同 型 二 聚 体 , 一 种 糖 基 化 多 肽 因 子 . GF单 体 N 端 8 1 9位 氨 基 酸 残 基 70— 30 是 VE — 0 形 成 的二 级 结 构 分 别 是 a螺 旋 1 2和 j 叠 1 2 3 4 5 6 7 其 结 构 特 征 为 中 央 是 平 行 的 4段 p折 叠 、 3 折 、、 、、 、 、. ( 1 p 、5 ) 胱 氨 酸 结 位 于 一 端 . 氨 酸 结 是 在 两 个 相 邻 的 I折 叠 ( 3和 』 ) 间 , 二 对 ( y 5 — 7 1 、3 1 、6 , 7 胱 3 j 3 3 之 7 由 C s7
表皮细胞生长因子的机制研究与应用
表皮细胞生长因子的机制研究与应用表皮细胞生长因子(Epidermal growth factor,EGF)是一种低分子质量的蛋白质,对细胞的生长、增殖、分化和成熟等过程起着重要作用。
在生物体内,EGF的分泌和作用影响着许多个体功能的正常运行,包括癌症、组织修复和再生等各方面。
目前,EGF的机制研究和应用正在不断深入和发展。
EGF的发现EGF最早是由美国科学家Stanley Cohen与Rita Levi-Montalcini 独立于1962年发现的。
当时,两位科学家较为偶然地发现了一种能促使“鸡胚”细胞生长分化的因子,称之为“nerve growth factor”。
在此后的研究中,他们发现这种因子还可通过其在种种组织如皮肤等中的作用发挥对细胞生长的促进作用,被大家定名为Epidermal growth factor(EGF)。
EGF的机制研究EGF的作用机制主要包括以下几方面:1. EGF与EGF受体的结合:EGF受体是EGF所能结合的唯一膜受体,其通常存在于多种细胞表面。
2. EGF受体的激活:EGF与EGF受体的结合可以激活EGF受体,从而激活天然预肽(propeptide)的酪氨酸激酶活化和内在肽酪氨酸激酶活化,促进与EGF受体分子结合的其他分子的磷酸化。
3. 磷酸化酪氨酸和苏氨酸残基:EGF受体激活后,可以通过将EGF受体上的酪氨酸和苏氨酸残基进行磷酸化,从而通过整合细胞内外信号并促进细胞生长和增殖。
4. 信号转导通路:EGF的信号传递途径通常通过Mitogen Activated Protein Kinase Pathway(MAPK)、Phosphatidylinositol 3-Kinase Pathway(PI3K)等经典途径来完成。
EGF的应用EGF在生物制药、组织工程等领域的应用正在不断拓宽:1. 生物制药领域:EGF可通过基因工程的手段制备成EGF重组蛋白,以治疗肝纤维化、溃疡性结肠炎、癌症等疾病。
血管内皮生长因子研究进展
血管内皮生长因子研究进展张淑芝【摘要】血管内皮生长因子是一种有效的血管形成和血管通透性诱导因子,特异性地作用于血管内皮细胞,具有维持血管正常状态和完整性、增加血管通透性、促进血管生成的作用。
在正常成人和动物组织中表达水平较低,一些代谢旺盛、血供丰富的组织中VEGF表达水平略高,一些病理情况下可以过度表达。
%Vascular endothelial growth factor(VEGF)is an essential regulator of angiogenesis and vascular permeability,specifically combines with vascular endothelial cell(VEC),maintains normal vascular structure,increases permeability of the vascular and promotes angiogenesis.VEGF is low expressed in the normal adult human and animal tissue,but hight expressed in metabolic and euangiotic tissue.【期刊名称】《潍坊学院学报》【年(卷),期】2012(000)002【总页数】5页(P54-58)【关键词】血管内皮生长因子;受体;器官发育;组织修复【作者】张淑芝【作者单位】潍坊学院,山东潍坊261061【正文语种】中文【中图分类】R322血管内皮生长因子(vascular endothelial growth factor,VEGF),也称血管渗透因子(vascular permeability factor,VPF),是一种以二硫键相连的寡二聚体糖蛋白化合物[1],在过去的二十多年中一直被广泛研究和关注。
无论在生理还是病理条件下,VEGF均是血管生成的必须因子,VEGF可维持血管正常状态和完整性、提高血管通透性、促血管生成[2],VEGF对出生早期动物生长和存活极为重要,在成年动物主要表现为对血管生成方面的作用,近年VEGF最受关注的生理功能是其参与肿瘤生长、转移和炎症反应过程。
简述组织工程的概念和原理
简述组织工程的概念和原理组织工程(Tissue Engineering)是一门跨学科的研究领域,它综合了生物学、工程学和医学的知识,旨在利用生物材料和细胞技术,重建和修复人体组织和器官。
组织工程的目标是开发出可用于替代或修复受损组织和器官的可行方法和治疗手段。
组织工程的发展可以追溯到20世纪50年代,当时的研究主要集中在人工皮肤和骨骼修复方面。
随着细胞生物学和生物材料的发展,组织工程领域逐渐扩展,并且取得了很多重要的突破。
依靠组织工程技术,科学家们已经成功地培养出了许多人体组织和器官,如皮肤、骨骼、血管、肌肉、肝脏、心脏等,这些成果为治疗疾病和创伤提供了新的治疗选择。
组织工程的原理主要基于三个关键元素:细胞、生物材料和生物环境。
首先,组织工程需要合适的细胞来源,可以是干细胞、成体细胞或细胞系。
这些细胞可以通过体外培养获得,并且需要具备一定的增殖和分化能力,以保证在体内的生长和发育。
其次,组织工程需要选择合适的生物材料作为基质,用于支持细胞的黏附、增殖和分化。
常用的生物材料包括合成聚合物、天然聚合物、金属和陶瓷等,这些材料需要具备良好的生物相容性和力学性能。
最后,生物环境是组织工程的重要条件之一,包括物理环境、生化环境和生理环境。
这些环境因素可以通过合适的培养条件和生长因子来调控,以保证细胞能够正常生长和分化。
组织工程的主要方法包括三个关键步骤:细胞种植、生长因子激活和组织构建。
首先,细胞种植是组织工程的基础,这一步骤通常通过体外培养的方式进行。
细胞可以通过层析、悬浮培养、凝胶培养等方式种植到生物材料的表面或内部,以实现细胞的附着和增殖。
其次,生长因子激活是组织工程的重要环节,生长因子可以通过植入或体内注射的方式引导细胞的分化和功能重建。
常用的生长因子包括成纤维细胞生长因子、血小板源性生长因子、骨形成蛋白等。
最后,组织构建是组织工程的核心过程,它通过细胞的自组装或支架材料的构建,实现新的组织和器官的形成。
复方壳多糖组织工程皮肤分泌b—FGF的初步研究
n c t( o ye KC) a d DE/ Oc l rd i r n welweed tce yELI A. sls b F rm E wa e st a h tfo DE, ,n KC C —ut e n ta s l u r eetd b S Reut — GF fo S s ls h n t a r m b twa r h n t a r m / u smo et a h tfo DE KC Oc l rd, n n ly rk rtn c t e rtd t ela tbFGF. n lso Keaio y e C —ut e a d mo oa e ea io ye sc ee h e s — u Co cu in rtn c t
c n c ntolfbr bl s s c e i n o FG F , h c ne is t a o r i o a t S e r to fb- w i h be ft he woun ai o e s d he l ng pr c s .
Ke o d : a i f r b a tg o h f c o ts u n i e r d s i y w r s b sc i o ls r wt a t r2;i s e e g n e e k n;fb o l s ; e a i o y e b i r b a t k r tn c t
于伤 口愈 合 。 关 键 词 : 性 成 纤 维 细 胞 生 长 因子 ; 织 工 程 皮 肤 ; 纤 维 细胞 ; 碱 组 成 角质 形成 细胞
中 图分 类 号 : 3 8 1 R 1. 9
文献标识码 : A
文章 编 号 :6 l8 4 (0 7 O —l一3 17 一3 8 20 ) 87 9O
组织工程皮肤的临床研究进展
活性复合皮:以异体或异种胶原作为细胞支
架,再将培养的自体表皮或异体表皮细胞膜片植于 其上形成的复合皮肤。复合皮肤替代物是最接近正
常皮肤的组织工程皮肤。 2组织工程皮肤的临床应用
1.2.2脱细胞真皮支架:同种异体真皮+自体表皮 制成的复合皮中自体表皮是来自自体刃厚皮或培养 的角朊细胞膜片。而异体真皮中由于细胞成份有较 强的抗原性。易导致免疫排斥反应,使移植失败,故
成2 mlTl厚的多孔结构纤维编织体,覆以0.2 mm厚
的既有表皮层又含有真皮层的组织化工程皮肤,由 Organogenesis公司生产,是目前惟一经美国食品和 药品管理局批准上市的商品化器官型活性皮肤替代 物,价格昂贵,25美元/cm2。它是在含有人成纤维 细胞(同种异体)的胶原凝胶表面种植异体人表皮细 胞,再经培养而成。其不足之处是创面感染率高 (10.5%),创面收缩率比中厚皮高(10%~15%),胶 原成分易被胶原酶消化降解。此外,异体表皮细胞
I.I.3
自/异体表皮细胞混合膜片:自/异体表皮细
胞混合移植可以达到以较少的自体表皮细胞覆盖较 大创面的目的。虽然异体表皮细胞移植后只能在创 面上做暂时存留,但他们合成与分泌的多种生长因 子却能有效的促进自体表皮细胞的生长与扩增。将 某些生长因子基因转染体表皮细胞后用于创面移 植,这些转基因细胞可在创面释放足量的生长因子, 促进创面愈合。在表皮细胞培养中可通过基因修饰 来影响细胞素的合成与分泌,就可增强细胞对创面 愈合的效应。 I.I.4表皮干细胞膜片:经体外培养所得到的表皮 细胞膜片中大部分为终末分化细胞,已失去进一步 分化的能力,限制了该技术的进一步应用。表皮干 细胞的体外培养成功为这项技术提供了广阔的应用 空间。由于表皮干细胞在皮肤中总的比例很低,且 体外分离培养、纯化及在培养中如何维持其为分化
血管内皮生长因子的研究进展
血管内皮生长因子的研究进展
齐鹏鹏;于士洋;吴梓齐;孟粼
【期刊名称】《牙体牙髓牙周病学杂志》
【年(卷),期】2016(026)006
【摘要】血管形成和骨形成是骨生长、发育、重建和修复过程中两个密切相关的过程.血管内皮生长因子不仅能特异性的作用于内皮细胞而促进内皮细胞的增殖和新血管的形成,还可调节骨髓间充质干细胞、成骨细胞、破骨细胞的功能和活性,从而在骨形成过程中发挥重要作用.本文就血管内皮生长因子的特征及其对骨髓间充质干细胞、成骨细胞、破骨细胞的作用和机制作一综述.
【总页数】5页(P381-384,368)
【作者】齐鹏鹏;于士洋;吴梓齐;孟粼
【作者单位】吉林大学口腔医院VIP科,吉林长春130021;吉林大学口腔医院VIP 科,吉林长春130021;吉林大学口腔医院VIP科,吉林长春130021;温州医科大学口腔医院,浙江温州325000
【正文语种】中文
【中图分类】R780.2
【相关文献】
1.血管内皮生长因子(VEGF)与神经系统疾病相关性研究进展 [J], 刘晓扬;吕婷;杨光路
2.以抗血管内皮生长因子为辅助用药的综合治疗在新生血管性青光眼治疗中的研究
进展 [J], 滕娟;陈梅珠;王云鹏;陈志萍;朱光;张维东;李新
3.小分子血管内皮生长因子受体酪氨酸激酶抑制剂治疗脑转移瘤伴瘤周水肿的研究进展 [J], 任粤;何宁宁;梁秋源;汪善兵;江健;雷开键;贾钰铭
4.血管内皮生长因子与动脉粥样硬化斑块的研究进展 [J], 岑团;黄照河;刘燕
5.血管内皮生长因子介导的血管新生促进创面愈合的研究进展 [J], 史旭锋;魏冬;余小平;周军利
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组织工程皮肤的研究及应用
组织工程皮肤的研究及应用摘要组织工程皮肤是目前组织工程领域研究的热点,也是该领域发展最成熟的成果。
国外许多组织工程皮肤产品已经被FDA批准进入临床应用。
本文就组织工程皮肤的种类及应用进行综述。
关键词组织工程皮肤应用1987年华盛顿国家科学基金会生物工程会议上首次提出了组织工程的概念,它是指运用工程科学、生命科学的原理和方,法从根本上认识正常和病理的哺乳动物的组织结构-功能关系,并研究生物学替代物以恢复、维持和改进功能。
皮肤是人体最大的器官,是机体与外界环境接触的屏障,具有保护、分泌、代谢、感觉等重要功能。
然而各种原因造成皮肤缺损常常需要大量的皮肤进行修复。
在自体皮源不足的情况下,皮肤替代物的研究就成为组织工程领域的一个热点。
而且组织工程皮肤也是组织工程领域发展最成熟的,国外许多产品已经被FDA批准进入临床应用。
组织工程皮肤经历了表皮替代物、真皮替代物、全层皮肤替代物的发展过程。
组织工程皮肤种类表皮替代物:①Epicel:1975年Rheinwaid和Green等利用经致死量照射的3T3成纤维细胞作为滋养层培养人角质形成细胞,角质形成细胞在高Ca2+浓度下培养4周可以连接成片,形态与天然人表皮极为相似,解决了上皮细胞体外传代扩增的难题。
随着研究的深入,人工表皮开始应用于临床使用并渐形成商品化的表皮替代物,如Epicel,由美国Genzyme Biosurgery 公司生产。
它是分离患者自身的角质形成细胞和鼠细胞共培养所形成的表皮替代物。
②EpiDex:是一种新奇的皮肤替代物,是采用患者毛囊外毛根鞘细胞作为种子细胞培养所得的表皮替代物,种子细胞保持了较高的增殖力,种子细胞的增殖力与患者的年龄大小无关。
表皮替代物具有供皮面积小、细胞数大量扩增、异体膜片可迅速覆盖创面等优点。
但是培养的大多是成熟或比较成熟的细胞,扩增次数有限;培养周期长,费用昂贵;缺乏真皮的机械支持和营养,故耐磨性、弹性差,易挛缩,易自发形成水疱等,限制其在临床的广泛应用。
生长因子成分
生长因子成分生长因子成分生长因子是一类能够促进细胞增殖、分化和修复的蛋白质,具有广泛的生物学功能。
在医学领域,生长因子成分被广泛应用于组织工程、再生医学、肿瘤治疗等方面。
本文将从来源、种类、作用机制等方面详细介绍生长因子成分。
一、来源1.自然来源自然界中存在着许多种类的生长因子,如人体内产生的表皮生长因子(EGF)、基质金属蛋白酶(MMPs)等。
此外,动物和植物组织中也含有多种生长因子。
2.人工合成人工合成的生长因子可以通过基因重组技术或化学合成方法得到。
这些人工合成的生长因子具有高度纯度和活性,并且可以根据需要进行定制。
二、种类1.表皮生长因子(EGF)EGF是最早被发现的一种生长因子,它能够促进表皮细胞增殖和修复受损组织。
EGF主要由胃肠道上皮细胞和唾液腺等分泌,也可以通过基因重组技术合成。
2.成纤维细胞生长因子(FGF)FGF是一类具有多种生物学功能的生长因子,包括促进细胞增殖、分化和迁移等。
FGF家族成员有22种,其中FGF-1和FGF-2是最常见的两种。
FGF主要由成纤维细胞分泌,也可以通过基因重组技术合成。
3.血小板源性生长因子(PDGF)PDGF是一种由血小板释放的生长因子,能够促进血管平滑肌细胞增殖、分化和修复受损组织。
PDGF主要由血小板分泌,也可以通过基因重组技术合成。
4.神经生长因子(NGF)NGF是一种神经元特异性的生长因子,能够促进神经元的存活、发育和再生。
NGF主要由目标器官分泌,如皮肤、肝脏等,也可以通过基因重组技术合成。
5.骨形态发生蛋白(BMP)BMP是一类能够促进骨形态发生和骨再生的蛋白质。
BMP家族成员有20多种,其中BMP-2和BMP-7是最常见的两种。
BMP主要由成骨细胞和软骨细胞分泌,也可以通过基因重组技术合成。
6.衍生物除了以上几种常见的生长因子外,还有一些衍生物也具有类似的生物学功能。
例如,人工合成的肝素类化合物能够促进血管内皮细胞增殖和修复受损组织。
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伤口愈合是一个复杂的过程,涉及大量细胞和分子的动态作用,血管新生就是其中一个重要的组成部分。
促血管生成因子是促进血管形成的重要影响因素,其中血管内皮细胞生长因子(VEGF)是最重要的促血管生成因子[1]。
组织工程皮肤作为皮肤替代物覆盖伤口创面,能否有效促进血管形成是一个值得深入研究的重要课题。
本研究检测了组织工程皮肤分泌VEGF的情况,为组织工程皮肤血管新生的进一步研究提供实验依据。
1材料与方法1.1试剂和仪器人VEGFELISA试剂盒(晶美公司进口分装);DMEM培养基(Hyclone公司);FAD培养基(Gibco公司);新生牛血清(民海生物公司);壳多糖、硫酸软骨素、透明质酸(Sigma公司)。
1.2方法1.2.1细胞分离与培养所需细胞来源于皮肤科门诊提供的18岁以下健康人包皮。
角质形成细胞(KC)的分离和培养:将皮肤标本剪成0.2cm×1cm的皮条,0.25%分离酶浸没组织,4℃消化16~18h,眼科镊揭下表皮,移入无菌小瓶中,加入0.25%胰酶,37℃消化30min,200目筛网过滤消化液,1500r/min离心5min,弃上清,加FAD培养基重悬细胞,锥虫蓝染色测细胞活力并计数,移入培养瓶中。
实验用1~2代KC。
成纤维细胞原代培养也采用两步酶法,培养基为含10%新生牛血清的DMEM。
实验用5~8代成纤维细胞,按2.5×105/cm2密度接种于24孔板,分成4组,每组3复孔。
分别在12、24、48和72h吸取单层成纤维细胞培养液于1.5mL离心管中,2500r/min离心5min以去除细胞碎片,吸取上清液置于新的1.5mL离心管中,-20℃保存。
1.2.2胶原凝胶人工皮肤的制备按我科已建立的方法制备,操作步骤参照文献[2]进行。
1.2.3复方壳多糖人工皮肤的制备参照文献[3]的操作方法进行制备。
组织工程皮肤分泌血管内皮细胞生长因子的初步研究周凌,伍津津,朱堂友,鲁元刚,杨亚东(第三军医大学大坪医院野战外科研究所皮肤科,重庆400042)[摘要]目的:研究组织工程皮肤培养液中血管内皮细胞生长因子(VEGF)的分泌情况。
方法:收集不同时相的单层成纤维细胞培养液、胶原凝胶真皮替代物(胶原凝胶DE)、胶原凝胶皮肤替代物(胶原凝胶SE)、复方壳多糖真皮替代物(复方壳多糖DE)、复方壳多糖皮肤替代物(复方壳多糖SE)培养液样本,双抗体夹心ELISA法测定其中VEGF分泌量。
结果:成纤维细胞(FB)在三维培养时分泌的VEGF明显高于其单层培养时的分泌量,复方壳多糖组织工程皮肤VEGF的分泌量又高于胶原凝胶组织工程皮肤。
大多数培养液中VEGF含量在48h内增长最快。
结论:壳多糖组织工程真皮和皮肤能分泌较多的VEGF,有利于伤口的血管化,加速伤口愈合。
[关键词]血管内皮细胞生长因子;壳多糖;组织工程皮肤;成纤维细胞[中图分类号]R322.991;R318.5[文献标识码]A[文章编号]1000-4963(2006)03-0144-03ThepreliminarystudyontheVEGFsecretionbyculturedengineeringskinequivalentZHOULing,WUJin-jin,ZHUTang-you,LUYuan-gang,YANGYa-dong(DepartmentofDermatology,DapingHospital,ThirdMilitaryMedicalUniversity,Chongqing400042,China)[Abstract]Objective:Tostudythesecretionofvascularendothelialgrowthfactor(VEGF)inculturedengineeringskine-quivalent.Methods:TheVEGFwasdetectedbyELISA(antibody-VEGF-antibody)intheculturedmediumwhichwascol-lectedatdifferenttimepointfromtheculturesofmonolayerfibroblast(FB),collagengeldermalequivalent,collagengelskinequivalent,compositechitosandermalequivalentorcompositechitosanskinequivalent.Results:TheVEGFsecretedbyFBinthree-dimensionalculturewasmorethanthatinmonolayerculture.Furthermore,theVEGFsecretedbycompositechitosanskinequivalentwasmorethanthatofcollagenskinequivalent.VEGFhasbeenshowntoincreaserapidlywithin48hoursofculture.Conclusions:Compositechitosanskinequivalent,includingcompositechitosandermalequivalent,hastheabilityofsecretingmoreVEGF,whichiscontributetothevascularizationandhealingofwounds.[Keywords]vascularendothelialgrowthfactor;chitosan;tissueengineeredskin;fibroblast;keratinocyte[JClinDermatol,2006,35(3):144-146]收稿日期:2005-07-19基金项目:国家863计划基金资助项目(2003AA205020);重庆市科技计划基金资助项目(7897)通讯作者:伍津津论著1.2.4ELISA法检测标准品和各培养液中VEGF浓度按试剂盒说明书步骤稀释标准品。
将培养液样本按不同来源分组,胶原凝胶真皮替代物(DE)、复方壳多糖DE和胶原凝胶皮肤替代物(SE)、复方壳多糖SE培养液分别按1∶2和1∶8稀释,按ELISA试剂盒上步骤进行加样、洗板和显色,用酶标仪在450nm处测定吸光度(A)值。
根据不同浓度标准品A值绘制标准曲线。
1.3统计学分析采用SPSS10.0对数据进行回归分析、方差分析等。
2结果2.1人VEGF标准曲线经回归分析,标准品浓度与测量A值之间线性相关显著(P<0.01),并得到回归方程Y=0.0044X0.8200(图1)。
2.2培养液中VEGF时相变化成纤维细胞单层培养液、复方壳多糖DE、复方壳多糖SE培养液和胶原凝胶DE、胶原凝胶SE培养液中VEGF含量在72h内基本呈上升趋势(图2)。
成纤维细胞单层培养液、复方壳多糖DE、复方壳多糖SE培养液和胶原凝胶DE培养液中VEGF含量在24~48h内上升幅度最大,在48~72h内增长缓慢。
胶原凝胶SE培养液中VEGF含量在48~72h内上升幅度最大。
2.372h内成纤维细胞单层培养液和各型人工皮肤培养液中VEGF比较用SPSS10.0统计分析,复方壳多糖DE和胶原凝胶DE培养液中VEGF含量与单层FB培养液中VEGF含量相比,差异均有统计学意义(P<0.05)。
复方壳多糖DE与胶原凝胶DE分泌的VEGF间差异也有显著性(P<0.01)。
同时,复方壳多糖SE、胶原凝胶SE分泌的VEGF也远高于复方壳多糖DE和胶原凝胶DE(P<0.05)(图3)。
3讨论真皮成纤维细胞是组织修复过程中一种最重要和最主要的细胞类型,它能分泌多种细胞因子调节伤口组织修复,其中包括促进血管内皮细胞增生和分化的VEGF。
本实验表明,成纤维细胞在支架中三维培养时分泌的VEGF远远高于单层培养时的分泌量,复方壳多糖DE与胶原凝胶DE分泌的VEGF间差异也有统计学意义。
资料表明,以胶原海绵等生物材料为支架的成纤维细胞皮肤替代物能产生大量的VEGF[4]。
笔者认为,三维培养促进成纤维细胞分泌VEGF并不仅仅是使成纤维细胞数量增多,更是由于微环境的变化。
成纤维细胞在壳多糖等支架中三维培养时能沉积大量的细胞外基质,并与这些基质相互作用,促进VEGF的分泌。
壳多糖是一种天然聚阳离子生物多糖,因其作为细胞外基质具有优良的生物相容性和生物可降解性,是相对于胶原更理想的生物支架。
壳多糖在体内降解生成的寡糖可以刺激各种细胞的生长,促进成纤维细胞增生和合成生长因子[5]。
壳多糖也可能通过形成聚合电解质复合物促进成纤维细胞增生[6]。
研究表明,KC也能分泌VEGF[7]。
本实验结果也提示,在复方壳多糖DE和胶原凝胶DE中加入KC后VEGF的分泌增多。
KC除了自分泌VEGF外,还可能接受邻近细胞的旁分泌效应,产生更多的细胞因子[8],对其他细胞分泌的细胞因子和生长因子也能产生应答[1]。
KC和成纤维细胞可能通过自分泌和旁分泌效应相互联系,以建立细胞间相互作用的网络,共同促进VEGF的分泌。
笔者发现,成纤维细胞单层培养液、复方壳多糖DE、复方壳多糖SE培养液和胶原凝胶DE培养液中VEGF含量在48h内增长最快,在48~72h内增长相对缓慢。
胶原凝胶SE培养液中VEGF含量在48~72h2.52.01.51.00.5005001000150020002500人VEGF标准品(pg/mL)A值标准品浓度与测量A值之间线性相关显著(P<0.01)图1人VEGF标准曲线图成纤维细胞胶原凝胶DE复合壳多糖DE胶原凝胶SE复合壳多糖SEVEGF含量(pg/mL)4000350030002500200015001000500012244872培养时间(h)图2组织工程人皮肤VEGF分泌时相变化与单层培养FB比较,*P<0.05,**P<0.01;与复方壳多糖DE、胶原凝胶DE比较,#P<0.05;1:单层培养FB,2:胶原凝胶DE,3:复合壳多糖DE,4:胶原凝胶SE,5:复合壳多糖SE图3单层培养成纤维细胞(FB)与两种DE、SE分泌VEGF比较40003500300025002000150010005000VEGF(pg/mL)12345***##内增长最快。
而72h后各培养液颜色明显变淡,不利于组织工程皮肤种子细胞继续生长。
故若利用组织工程皮肤条件培养基内VEGF进行后续相关实验和研究,选择48~72h的条件培养基最佳,与Emmett等的研究结果类似[1]。
组织工程皮肤已应用于临床治疗各种原因引起的皮肤缺损,取得较大的进展,但有效血管的形成是有待解决的问题。