动物组织与胚胎工程

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1、第十章、动物组织与胚胎工程第一节、组织工程器官保存培养：维持器官的存活与功能组织培养：体外培养生成某些组织组织修复：通过培养组织、移植或原位地进行坏损组织的修复。修复缺损器官的方法一般有自体移植、异体移植和组织代用器三种。1、人体组织与器官的基本结构人体组织由细胞及支撑细胞的细胞外间质构成extra-cellularmatrix)细胞外间质组成包括：collagen,glycoprotein,hyaluronicacid,proteoglycan,elastin,fibronectin,growthfactors,cyto

2、kinesetc.2、组织工程的三要素细胞、支架、信号A、细胞必须能不断进行细胞分裂，且必须能被调控分化成特定的组织细胞干细胞：胚胎干细胞、成体干细胞组织来源细胞自体或异体GrowthfactorstimulationB、组织生长支架需求：（1）、生物亲和性（2）、生物可降解性（3）、三维内部连通孔隙（4）、具备支架强度。蛋白质支架多糖支架透明质酸磷酸钙基生物材料硫酸钙基生物材料C、生长因子表皮生长因子：是对上皮细胞增殖有很强促进作用的53个氨基酸残基的多肽。神经生长因子：为神经细胞特异性分泌的营养蛋白。肝

3、细胞生长因子：为728个氨基酸残基单链组成。骨形态发生蛋白：能诱导或刺激新骨的生成。3、技术路线（1）体外得到工程化组织、移植——目前主要的方式（2）细胞与支架前体混合注射体内，原位形成凝胶支架，提供新组织形成的空间皮肤修复骨修复4、已取得成就第一个组织工程产品人工皮肤已于1997年3月经美国FDA批准上市。这种产品是器官基因公司培养出的，被称为"适移植"的活性皮肤，它由新生儿的包皮细胞培植而成，呈层状结构，与正常人的皮肤极为相似，能分泌人体皮肤胶原、生长因子和结构性蛋白，可与病人自身的皮肤很好地融合，不存在排异作用，就

4、连病人自身的血管和色素也会逐渐转移到"适移植"活性皮肤中去，愈后不留瘢痕。2000年3月10日，AdvancedTissueSciences公司宣布成功研制出促进心肌血管形成的产品。该产品应用后14天即开始形成新的血管。据悉，用来修复或取代受损的人体软骨组织的组织工程产品人工软骨也即将上市。我国人造皮肤2007年第四军医大学开发成功，进入临床阶段。第二部分组织工程应用一组织工程皮肤中国每年烧伤、溃疡等皮肤疾病1500万人，需要皮肤移植的约350万，需4亿立方厘米。A表皮B表皮网状棘C真皮乳头D真皮E皮下组织F毛发人工表皮、复合人

5、工皮皮肤修复技术路线构建步骤（1）种子细胞与培养液成纤维细胞：DMEM培养基、10%胎牛血清、青霉素、链霉素等。表皮角质形成细胞：DMEM+HamF-12培养基、表皮生长因子等。（2）支架材料聚羟基乙酸（PGA）。（3）构建成纤维细胞-PGA复合物酶法消化收集真皮成纤维细胞，接种在PGA上，加入培养液培养。（4）接种表皮角质形成细胞在前面的复合物上，更换表皮角质形成细胞培养基培养5天左右。（5）双层皮肤成熟将复合物放在可渗透膜上，进行气-液界面培养，促进表皮角质形成细胞的进一步分化。再培养1周，形成含真皮和表皮两层结构的组织工程化

6、皮肤。难题：1.血管化：血管生成是指内皮细胞构筑的毛细血管分支和伸展。血管生成有助于损伤组织的修复。2.毛囊、汗腺等再生。所以美容慎用。3.排异性。二神经修复工程神经远端轴突和髓鞘崩溃时，大量吞噬细胞侵入，一方面清除轴突髓鞘的碎屑，另一方面刺激原来处于休眠状态的雪旺细胞(Schwanncell．SC)分裂和增生，并沿着每一根神经纤维的神经内膜和基底膜排列成柱状，形成一个潜在的管道（即Buengner氏细胞带）；再生轴突通过Buengner氏细胞带，伸延到终末器官，恢复其功能。最后产生髓鞘，形成为有髓神经纤维。（一）种子细胞雪旺细胞

7、(Schwanncell．SC)：SC形成能引导再生轴突生长的Buengner氏细胞带，并能分泌多种细胞因子调控再生轴突生长。（二）支架材料目前比较常用的生物材料是聚羟基乙酸(polyglyeolicacid．PGA)和聚乳酸(polylacticacid．PLA)。制成直线的丝状有利于SC排列成线状，为形成Buengner氏细胞带制造有利条件。此外材料要及时降解，让位给成长的有髓神经。（三）生物人工肝生物人工肝（Bioartificialliver）由肝细胞、专用反应器和体外循环系统三大部分组成，是将患者的血桨在体外循环代谢的一

8、种辅助装置。由许多空心的纤维毛细管集束组成，肝细胞在毛细管外空间培养或者粘附在微载体上培养，患者血桨通过泵循环进入毛细管，这样肝细胞和血桨间分子可以自由交换，肝细胞吸收氧和营养物，脱除血桨中的有害、有毒物质，并将肝细胞代谢物质传输至血桨内输送回体内