心肌組織工程技術的問世良好地解決了心肌梗死后組織細胞移植過程中出現的一系列問題，同時也建立為選擇更好材料及更好移植手段的技術平臺。但無論是動物實驗研究還是最近的臨床試驗都表明，目前細胞移植手段仍存在不少缺陷，主要在于優良種子細胞的缺乏以及移植后細胞的低生存率和低分化率。在這種背景下，作為心肌組織工程支架材料的細胞外基質（extracellular matrix，ECM）越來越受到人們的關注和重視，成為近些年來醫學研究的前沿和熱點。而ECM也不再僅僅被理解為一種支架材料或是一種組織，而是能為細胞提供必要信號、影響細胞內增殖、分化和代謝重要途徑的關鍵角色。ECM相關模型大致可分為以下幾類：天然生物支架材料、人工合成高分子支架材料以及物理和生物學特性更加平衡的復合支架材料。我們對近幾年心肌組織工程領域ECM方面的研究進展及ECM的材料進行綜述。
目的探討第3代軟骨細胞在生物反應器中經載荷培養的軟骨生成效應，為自體軟骨移植臨床應用提供實驗依據。 方法取3～4月齡西門塔爾小牛新鮮膝關節軟骨，采用酶消化法分離培養軟骨細胞。將第3代軟骨細胞與多孔聚氨酯支架復合制備細胞-支架復合體。實驗分為5組，分別為空載培養2周組（A組）、直接載荷培養2周組（B組）、空載培養4周組（C組）、直接載荷培養4周組（D組）、空載培養2周后載荷培養2周組（E組）。空載培養時將細胞-支架復合體置于培養箱中孵育；載荷培養是在生物反應器中模擬體內關節微環境，對細胞-支架復合體進行垂直加壓和界面旋轉的復合載荷運動。各組于各時間點取材，行糖胺聚糖（glycosaminoglycan，GAG）/DNA定量分析，實時定量PCR檢測Ⅰ型膠原、Ⅱ型膠原、蛋白聚糖、軟骨寡聚基質蛋白（cartilage oligomeric matrix protein，COMP）和表層蛋白（superficial zone protein，SZP）mRNA表達，并行甲苯胺藍組織學觀察和免疫組織化學染色觀察。 結果各組細胞-支架復合體分泌的DNA含量、GAG含量以及GAG/DNA比率比較差異均無統計學意義（P gt; 0.05）。載荷培養后，大量GAG從支架釋放至培養液中，且隨載荷時間增加GAG釋放相應增加（P lt; 0.05）。Ⅰ型膠原mRNA相對表達量各組間比較差異均無統計學意義（P gt; 0.05）。經不同載荷培養后，B組Ⅱ型膠原mRNA相對表達量顯著高于A組（P lt; 0.01），D、E組顯著高于C組（P lt; 0.01）；D、E組蛋白聚糖mRNA相對表達量顯著高于C組（P lt; 0.01），E組顯著高于D組（P lt; 0.01）；B組COMP mRNA相對表達量顯著高于A組（P lt; 0.01），E組顯著高于C組（P lt; 0.01）；E組SZP mRNA相對表達量顯著高于C、D組（P lt; 0.05）。甲苯胺藍染色和免疫組織化學染色示，載荷培養能增強軟骨細胞合成分泌GAG；各組Ⅰ型膠原和Ⅱ型膠原免疫組織化學染色無變化，但D、E組表現較強的蛋白聚糖免疫染色增強作用。 結論不同載荷均能促進以傳代軟骨細胞為基礎的軟骨再生，空載培養后載荷培養可能是最佳的軟骨再生培養模式，但載荷誘導第3代軟骨細胞的軟骨生成效應弱化。
目的 以去細胞肌肉生物支架（acellular muscle bioscaffolds，AMBS）接種BMSCs，同種異體移植修復大鼠脊髓半切損傷，觀察兩者聯合移植對脊髓損傷的修復作用。 方法取8周齡雌性SD大鼠，采用改良化學方法制備AMBS，并進行復合冷滅菌；密度梯度離心法提取、貼壁法培養BMSCs，取第3代細胞用Hoechst 33342熒光標記，采用注射法制備BMSCs-AMBS復合支架，14 d后掃描電鏡及熒光顯微鏡觀察其生物相容性。取成年雌性SD大鼠48只，制備T9～11脊髓半切損傷模型后隨機分為4組（n=12），A組于缺損處移植BMSCs-AMBS復合支架，B組單獨移植BMSCs，C組單獨移植AMBS，D組注射PBS作為空白對照組，分別于術后1、2、3、4周行運動功能評分，術后4周行HE染色觀察及免疫熒光檢測。 結果Masson染色及HE染色示AMBS內部呈平行結構，主要為膠原纖維，幾乎無肌纖維。BMSCs-AMBS復合培養14 d后熒光顯微鏡觀察示Hoechst 33342標記BMSCs大量存活，掃描電鏡可見BMSCs貼附于支架內表面生長。術后2～4周，大鼠BBB評分A組均高于其余3組（P lt; 0.05），D組明顯低于其余3組（P lt; 0.05）；術后4周B組明顯高于C組（t=10.352，P=0.000）。術后4周，HE染色示脊髓空洞面積A組明顯小于其余3組，免疫熒光染色示A 組神經絲蛋白200、巢蛋白陽性細胞表達量高于其余3組，神經膠質原酸性蛋白（glial fibrillary acidic protein，GFAP）則明顯低表達。A、B組熒光示蹤的BMSCs移植到體內后主要遷移至對側灰質前角，部分分化為神經元樣細胞。A、B、C、D組GFAP熒光半定量分析積分吸光度（IA）值分別為733.01 ± 202.04、926.42 ± 59.46、1 069.37 ± 33.42、1 469.46 ± 160.53，A組明顯低于其余3組，D組高于其余3組，差異均有統計學意義（P lt; 0.05）。 結論AMBS具有相對規則的內部結構，與BMSCs有良好生物相容性，能抑制膠質瘢痕，促進BMSCs存活、遷徙、分化，是細胞移植理想的天然載體。兩者聯合移植修復大鼠脊髓損傷能發揮協同作用，促進運動功能恢復。
目的 對心肌組織工程支架材料的研究現狀與存在問題進行綜述，并展望其前景。 方法 廣泛查閱近年來有關心肌組織工程支架材料的文獻，并進行綜述。 結果 作為組織工程中的三大要素之一，合適的支架材料對種子細胞的生長和分化具有重要意義；在心肌組織工程領域，生物支架材料和人工合成支架能夠通過其內的活性成分仿生細胞外基質（extracellular matrix，ECM）的結構和功能特點；隨著去細胞技術的不斷更新，自然源性的ECM 已經表現出巨大優勢。 結論 采用復合支架原理，利用計算機和納米高分子技術等高科技，結合傳統心肌組織工程支架生物材料，對生物材料進行表面修飾，有望為心肌組織工程提供較理想的支架材料。
目的對纖維環組織工程的材料及應用前景進行綜述。 方法廣泛查閱近年來有關纖維環組織工程的相關文獻，對種子細胞、生物活性分子及生物材料的研究進展進行綜述。 結果MSCs是種子細胞的理想選擇；當纖維環細胞和MSCs聯合培養時，兩者最佳培養比例為2∶1。生物活性分子可分成生長因子、形態因子、酶抑制劑和細胞內調節劑四種類型，它們在促進纖維環細胞外基質分泌、維持椎間盤內環境穩態及代謝平衡方面發揮積極作用。生物材料依據材料來源分為天然材料、人工合成材料和復合材料；纖維環的力學特性是材料設計的重要依據。當前尚無公認的最合適支架材料，支架材料選擇仍需進一步研究；新型復合材料的開發是發展趨勢。 結論纖維環組織工程在纖維環再生修復研究中具有廣闊臨床應用前景。
目的綜述脂肪來源干細胞（adipose-derived stem cells，ADSCs）復合3D打印支架在脂肪、骨、軟骨、血管、肝細胞等組織工程領域的研究進展。 方法廣泛查閱近年國內外與ADSCs復合3D打印支架構建工程化組織研究相關的文獻，并進行總結分析。 結果研究表明，ADSCs可在3D打印支架中分化成多種組織細胞，參與促進各種損傷修復再生，但相關研究尚處于早期階段。 結論利用ADSCs與3D打印支架構建工程化組織有望修復脂肪、骨、軟骨等損傷組織器官結構并重建功能。
脊髓損傷修復迄今仍是世界性的醫學難題。戴建武教授團隊近 20 年來專注脊髓損傷再生修復研究，建立了哺乳動物脊髓大段缺損全橫斷損傷模型，包括嚙齒類、犬及非人靈長類全橫斷脊髓損傷模型，并于 2015 年 1 月 16 日在國際上首先開展了神經再生膠原支架材料修復完全性脊髓損傷的臨床研究。文章依據領域研究進展，分析了脊髓完全性損傷后運動功能恢復的 3 種可能機制：① 運動神經長軸突再生通過損傷區域；② 損傷區新生的神經元連接損傷的兩個斷端，形成連接；③ 前述兩種機制都存在。大量不同動物全橫斷脊髓損傷模型及再生修復研究結果均表明，神經再生膠原支架移植治療全橫斷脊髓損傷動物是通過引導內源神經元形成橋接改善運動功能。在不同脊髓損傷模型中，特別是大段缺損全橫斷脊髓損傷模型中，長的軸突生長非常有限，無法滿足動物運動功能恢復的要求。在全橫斷脊髓損傷動物模型中，通過功能修飾的神經再生膠原支架移植促進新神經元產生并形成橋接改善運動功能相比引導運動軸突再生更可行，是全橫斷脊髓損傷后運動功能恢復的主要機制。但在再生修復時如何促進更多的神經元產生、形成正確的橋接并實現更好的運動功能恢復等都是亟待解決的重要問題。