组织工程血管化基因治疗的研究进展

摘要

背景:在大块工程化移植物内部迅速形成功能性血管系统,是其在宿主体内成功存活的基本前提。利用基因工程技术实现工程组织血管化具有治疗效果好、费用低、安全性高等优点,开展工程组织血管化基因治疗的相关研究对实现长期有效的组织修复有着重大意义。目的:综述目前组织工程血管化基因治疗的种子细胞、目的基因和基因载体的研究现状及存在的主要问题,以期进一步探讨基因治疗在组织工程血管化中的应用前景。方法:在PubMed、Web of Science、CNKI上进行了文献检索,并以“Tissue engineering;Vascularization;Gene therapy;Seed cells;Target genes;Vectors”作为英文检索词,以“组织工程;血管化;基因治疗;种子细胞;目的基因;载体”作为中文检索词,对最终纳入的61篇文献进行了归纳总结。结果与结论:间充质干细胞、血管内皮细胞及内皮祖细胞是组织工程血管化基因治疗中最具潜力的种子细胞,不仅具有良好的血管诱导性,而且有利于多种病毒和非病毒载体的导入及血管化目的基因的表达。血管内皮生长因子、血管生成素1、碱性成纤维细胞生长因子、骨形态发生蛋白2、缺氧诱导因子1α等血管化目的基因,主要通过双/多基因联合、成骨与成血管耦合及上游基因调控等方式在工程化移植物内部构建出高效、稳定的血管网络。由于不同的病毒和非病毒载体具有各自的优缺点,因此在应用时主要根据基因转染效率、生物安全性、成本等方面来选择合适的载体。目前,尽管基因治疗在组织工程血管化中的应用研究已取得很大进展,但是要真正应用于临床实践,还需要突破众多技术瓶颈,例如如何提高目的因子的释放靶向性和降低安全风险等,这也是未来组织工程血管化基因治疗的研究方向和热点。