再生医学论文大纲

组织工程是非常的陌生的。好多人基本从字面意思去理解认为这是个什么样的组织，又与工程挂上钩简直不知所云。其实，组织工程一词在80年代后期就已经诞生了，这词的概念是由美国的化学工程师Robert Langer和临床医师Joseph P. Vacanti 提出的。组织工程是如何定义的呢？它是应用工程学和生命科学的原理和技术，正确认识哺乳动物在正常及病理两种状态下的结构和关系，在此基础上研究、开发用于修复、维护、促进人体各种组织和器官损伤后的功能与形态生物替代物的一门新兴科学。书面的意思不但拗口还难以理解，实际上组织工程就是一门新兴的科学，主要作用就是研究、开发出一种能够修复组织和器官损伤的生物替代物。组织工程的3个基本要素：种子细胞、生物材料、组织构建。通过采用各种种子细胞和生物材料在体外进行组织构建，再造各种人工组织或者是器官。它涉及到生命科学、材料学、以及工程学等多个领域。20世纪90年代，在临床医生、工程学家、以及企业科学家的共同努力下，极大的推动了组织工程的发展，但是对基础生物学的研究相对匮乏。直到90年代中期，对干细胞和其他祖细胞关注逐渐增多才开始形成再生医学的概念。国际再生医学基金会其实明确的把组织工程定为再生医学的一个分支，但是像干细胞治疗、细胞因子和基因治疗等能引起组织再生的技术和方法均被列入组织工程的范畴，因而组织工程与再生医学两者经常混用。我们通常是这样理解它们之间的关系。再生医学包含组织工程领域以及传统工具以外的方法，而组织工程则是实现再生医学的一种治疗手段或者说是工具。组织工程和再生医学的目标是相同的，它们都是为患者提供功能性的组织和器官。组织工程更多的是用体外培养物替代组织器官。目前多种生物材料已经成功的应用于人体，比如：人工骨、人工晶体、医用导管、人工心脏瓣膜、血管支架。像人造肺、心脏、肝、肾、角膜等也在大力的研究之中。未来再生医学行业企业竞争怎么样?再生医学的内涵已不断扩大，包括组织工程、细胞和细胞因子治疗、基因治疗和微生态治疗等。国际再生医学基金会(IFRM)已明确把组织工程定为再生医学的分支学科。随着组织工程概念的扩展，凡是能引导组织再生的各种方法和技术均被列入组织工程范畴内，所以在一般情况下，组织工程和再生医学并没有严格区分。目前，再生医学领域正在探索的3大策略包括：通过移植细胞悬浮体或聚合体来替代受损组织;实验室生产的能够替代天然组织的生物化人工组织或器官的植入;通过药物手段，对损伤组织部分进行再生诱导。然而，目前还没有任何一种策略取得完全令人满意的结果。再生医学市场调研 2021年再生医学行业前景及发展现状分析再生医学原先指体内组织再生的理论、技术和外科操作，也可以认为是一门研究如何促进创伤与组织器官缺损生理性修复，以及如何进行组织器官再生与功能重建的学科，可以理解为通过研究机体的正常组织特征与功能、创伤修复与再生机制及干细胞分化机理，寻找有效的生物治疗方法，促进机体自我修复与再生，或构建新的组织与器官以维持、修复、再生或改善损伤组织和器官功能。国家政策支持再生医学行业发展的倾向愈加明朗，随着再生医学科技的不断发展，干细胞与再生医学行业准入政策、再生医学监管政策的不断完善，预计在不久的将来，再生医学行业准入的再生医学的适应症范围将继续扩大，尚未准入的相关再生医学技术也将获得准入许可，再生医学的时代终会完全敞开大门。新一轮经济科技背景下，再生医学疗法为疾病治疗开辟了全新道路。在世界医疗发展进程中，西医疗法、中医疗法、营养将康疗法等一直处于主流地位，随着近年来新一轮再生医学科技革命和再生医学产业变革的加速演进，再生医学成为继药物治疗、手术治疗之后的第三种疾病治疗途径，再生医学推动生物和生命健康领域跨越发展。2020年中国再生医学行业大部分都是有限责任公司，股份有限公司占据较少。诺普再生医学龙头企业完成数千万元A轮融资!诺普再生医学成立于 2016 年 9 月，是生物 3D 打印领域的国家高新技术企业，再生医学龙头公司备受学术界、再生医学龙头产业界的关注，是工信部最早的增材制造联盟单位、再生医学龙头医疗器械行业协会 3D 打印专委会会员，中国医疗器械行业协会标准化起草单位。诺普再生医学自成立以来，专注投入再生医学领域，以组织工程学为方向，以生物3D打印技术为基石，满足再生型人工组织市场的迫切需求。在整个再生型人工组织市场中，皮肤、骨和软骨占据重要地位(约30%)。有数据显示，我国每年皮肤缺损患者多达975万人，骨、软骨损伤患者多达1300万人。其中很多人需要健康的皮肤、骨和软骨组织进行修复和移植来治愈病痛。随着增材制造技术的不断发展，再生医学已成为被学术界和产业界认为最接近于临床转化和规模商业化的技术之一，再生医学被称为推动 21 世纪医疗个性化、再生医学精准化、再生医学微创化和远程化发展的重要技术支撑，再生医学更被政府纳入《中国制造 2025》发展规划。再生医学成为医美领域持续探索的课题，其中对再生医学材料的探索则是重中之重。目前国内玻尿酸产品竞争则相当激烈，经过大浪淘沙，已然形成“玻尿酸三大巨头”：爱美客、昊海生科、华熙生物。截止目前，市面上已有超20款玻尿酸获批，国际品牌有乔雅登、瑞蓝、伊婉、艾莉薇以及公主等，国内再生医学则有爱美客旗下的逸美、嗨体宝尼达，华熙生物旗下的润百颜以及昊海生科旗下的海薇等。当时，国内再生医学领域的研究尚处于起步阶段，随着再生医学研究的进展，组织修复与再生医学将在传统治疗技术方法不断完善的基础上，展现分子、细胞、组织和器官不同层次生物高科技修复工程的划时代医疗水准，造福无数需要帮助的病人，2020年中国再生医学业大部分都是有限责任公司，股份有限公司占据较少。在激烈的再生医学市场竞争中，再生医学企业及投资者能否做出适时有效的市场决策是制胜的关键。再生医学行业研究报告就是为了解行情、再生医学分析环境提供依据，是再生医学企业了解市场和把握发展方向的重要手段，是辅助企业决策的重要工具。报告根据行业监测统计数据指标体系，研究一定时期内中国再生医学行业现状、再生医学变化及趋势。再生医学报告有助于企业及投资者洞察中国行业市场供需行为，评估中国再生医学行业投资价值，为相关企业提供第三方的决策支持。报告内容有助于再生医学行业企业、再生医学投资者了解市场供需情况，并可以为再生医学企业市场推广计划的制定提供第三方决策支持。再生医学报告第一时间为客户提供中国行业年度供求再生医学数据分析，报告具有内容翔实、模型准确、分析方法科学等特点。

当烧烫伤深度影响表皮和超过三分之二的真皮受到损坏，属深度皮层烧伤(deep partial-thickness)，伤口无法自行愈合而需要自体移植的植皮手术，而患者烧伤面积也会影响可移植的健康皮肤捐赠部位，并反映出目前人工皮肤等组织替代物的不足。

恢复皮肤创伤的关键

恢复皮肤创伤的关键是基底角质形成细胞，这些干细胞样细胞会充当不同类型皮肤细胞的前体。但在创伤严重到伤口处没有任何基底角质形成细胞的情况下，即使伤口愈合，新生细胞的主要用途也是闭合伤口和抵抗炎症，而不是重建健康的皮肤。

当皮肤有大面积烧伤的伤口时，通常需要移植患者身体其他部位的完好皮肤覆盖伤口。而当溃疡面积特别大时，医生很难找到足够的皮肤用于移植。他们需要从患者身上分离出皮肤干细胞，在实验室培养后，再将其移植回患者体内。但这样的治疗手段需要大量时间，可能使患者生命处于危险之中，而且有时还会无效。

间充质细胞转化为新皮肤的技术

美国Salk Institute for Biological Studies研究所开发出一种新技术，能够将开放性伤口处的间充质细胞直接转化为新的皮肤细胞，以治愈皮肤损伤。此技术跟以往体外培养皮肤干细胞手段不同，其研究成果发表在国际顶级期刊《Nature》(自然)杂志上。

研究团队所使用的新方法，是利用生物技术将伤口处间充质细胞转化为基底角质形成细胞，从55种可能参与定义基底角质形成细胞特性的「重编程因子」——蛋白质和RNA分子中，选出4种可以介导转化为基底角质形成细胞的因子，以之作为重建皮肤的基础，这一新技术或可使治疗大面积皮肤溃疡不再依靠复杂的整形手术。

小鼠实验显示，用这4种因子局部治疗小鼠皮肤溃疡，溃疡处会在18天内生长出健康的皮肤，也就是上皮细胞。过了一段时间，这些细胞在大面积皮肤损伤情况会逐渐扩张并与周围的皮肤相连，透过分子、遗传学和细胞测试也证明，这些新生皮肤与身体其他部位的健康皮肤没有差异。

研究人员表示，这一成果不仅有助于治疗皮肤损伤，对研究如何抗皮肤衰老和皮肤癌亦有帮助，但若要将此技术用于临床，还需对其长期安全性进行更多研究。

论文小档案： 《Nature》是世界上最早的科学期刊之一，也是全世界最权威及最有名望的学术期刊之一，首版于1869年11月4日。虽然今天大多数科学期刊都专一于一个特殊的领域，《Nature》是少数依然发表来自很多科学领域的一手研究论文的期刊。

参考文章： In vivo reprogramming of wound-resident cells generates skin epithelial tissue

再生骨质疏松症大多没有明显的症状，有些中高龄患者，可能出现身高变矮、驼背的外观变化，这些患者平常不会觉察到它的存在，但是只要一个轻微跌倒，或是突然过猛外力，例如弯腰搬运物品，就可能造成骨折。骨折后引发严重的疼痛、无法行动、可能长期残疾，影响健康生活品质，甚至死亡。而科学家一直寻找可以发育成骨骼和软骨的生物材料。

美国史丹佛大学Michael Longaker教授的研究团队利用基因工程，让实验老鼠体内的干细胞染上不同颜色，变成「彩虹老鼠」来追踪那些干细胞会生成骨骼细胞，并且利用流产的胎儿组织中的人类胎儿骨骼证实与小鼠干细胞有相似的遗传特征，而且这些细胞用分离的方法，可以在实验室培养皿中稳定地形成新骨和软骨的细胞。

研究团队进一步用成人骨骼碎片研究，他们找到了标志性的干细胞，培养于培养皿中，细胞在一次形成了新的骨骼和软骨。而Michael Longaker表示，细胞不会变成脂肪，肌肉或其他任何东西，这些都是真正的骨骼干细胞。

Michael Longaker把自己形容为「被困在整形外科医生体内的干细胞生物学家」，因为研究团队尝试着利用患者进行抽脂手术后的脂肪或髋关节和膝关节置换手术过程中被切除的成人骨骼碎片来进行干细胞的生物研究。抽脂手术中的多功能细胞会转变为多能性干细胞，或被诱导为能转变成脂肪、骨骼或肌肉的细胞。这一过程要比从皮肤细胞提取干细胞更为容易。

为了找到可稳定量产骨骼干细胞的方法，研究团队培养了从脂肪血管内的干细胞分离出来，加上骨骼生长因子蛋白一起培养在培养皿中的骨骼干细胞。Michael Longake表示，每年约有50万美国公民进行抽脂手术，被抽出的脂肪被当作医疗废弃物，但它们也可被回收再利用成为制造骨骼干细胞材料。虽然实际应用还需要几年的时间，但他设想这些细胞可以用来替代受损的骨骼和关节组织，或治疗骨质疏松症等退行性骨骼疾病。

参考文章： Identification of the Human Skeletal Stem Cell

Skeletal stem cells found in humans for first time, promising new treatments for fractures and osteoporosis

期刊小档案： 《细胞》《cell》为1974 年由Benjamin Lewin(Genes的作者)创立，30多年来，顶尖的国际研究人员依靠Cell发表了高影响力的论文，这些论文已经成为当代生命科学研究的基础。《细胞》的内容，包括在分子生物学，生物化学，癌症研究，细胞生物学，发育生物学，遗传学，免疫学，微生物学，神经生物学，植物生物学，结构生物学和病毒学等领域具有特殊意义的原创研究论文。并刊登过许多重大的生命科学研究进展，与《自然》和《科学》并列，是全世界最权威的学术杂志之一。