修复机制

修复机制（通用8篇）

修复机制 篇1

摘要：本文借鉴国外土壤修复的研究成果和经验,分析国内土壤修复资金融资现状,指出我国土壤修复资金来源单一性的原因,提出建立符合我国国情的土壤修复资金融资机制,为我国土壤修复政策制定、资金融资管理提供决策参考。

关键词：土壤修复,现状,融资,机制

一、引言

近20年来,伴随我国工业经济快速发展,土壤污染日益凸显。2008年以来,全国已发生百余起重大污染事故,包括砷、镉、铅等重金属污染事故达30多起[1]。2014年《全国土壤污染状况调查公报》表明:全国土壤总的超标率为16.1%,耕地土壤点位超标率为19.4%,土壤镉超标率7.0%,重污染企业及周边土壤超标点位36.3%,固体废物集中处理处置场地土壤超标点位21.3%。这引起了政府各部门的高度重视,先后出台了《场地环境调查技术导则》、《场地环境监测技术导则》、《污染场地风险评估技术导则》、《污染场地土壤修复技术导则》和《污染场地术语》等5项污染场地系列环保标准,《土地污染防治行动计划》也即将实施。中国环保产业协会重金属污染防治与土壤修复专业委员会于2013年4月成立,作为沟通土壤修复企业与政府之间的纽带,专业委员会的成立必将推动土壤污染治理走上快车道。土壤修复市场巨大,据初步估算,若要修复全部已调查出的受污染土壤,保守估计需达万亿资金,但是如此庞大资金由谁来提供,资金筹措机制不解决,必然会阻碍我国土壤修复进程。国外土壤修复起步于20世纪70年代,在土壤修复方面已经取得了较大的成效,在资金筹措方面也积累了许多成功的经验和做法。本文借鉴国外的研究成果和经验,从国内土壤修复资金融资现状入手,针对存在的问题,提出切合我国国情的土壤修复资金融资模式,以期在创新思路、创新机制上有所改善,从而为我国土壤修复政策制定、资金融资管理提供决策参考。

二、国外土壤修复资金融资机制

1、美国

美国按照“污染者付费原则”,污染土壤修复治理的资金主要由污染的责任方承担;在无法确定责任人的情况下,修复资金由“超级基金”来承担。另外,由于污染场地及设施所有者需要负担土壤修复的连带责任,这就造成人们回避可能带有污染问题的土地开发的情况。为了应对这种现象,美国提出了“棕地开发”的土壤污染管理模式,在这种模式下,国家将受到污染而没能得到有效开发的土地出售给企业,并提供各种补贴和政策优惠,鼓励企业进行土壤修复和土地开发。这种方法增加了企业参与土壤污染修复的积极性[2,3]。

美国超级基金的资金来源主要通过以下几个渠道:一般财政拨款;针对石油和化学产品征收的专门税;针对年收入在200万美元以上的企业征收的环境税;向违反《超级基金法》的相关环境责任公司及个人征收的罚款和惩罚性赔偿金;从污染责任方收回的场地修复成本以及基金的利息收益。但是1995年12月31日以后,美国对石油和化学产品征收的专门税和对年收入在200万美元以上公司所征收的环境税一直没有得到再授权,因此一般财政拨款成为支撑基金的主要来源。另外,美国也提供政府赠款和贷款、税收优惠以及环境保险等其他资金来源对基金进行补充。

2、英国

英国在《环境保护法案》中针对土壤污染修复的责任认定和资金机制做出如下规定:地方授权机构负责调查和识别污染场地,并根据一定的程序确定污染场地,污染场地调查和识别的费用由纳税人承担;污染场地修复费用按照“污染者付费”的原则由污染者承担,在污染者无法找到的情况下,修复费用由纳税人负担。除政府用税收承担污染场地修复的成本外,地方授权机构和英国环境署也可以获得其他资助来调查和修复污染。如在英格兰,英格兰地方授权机构可以通过提交标书的形式向环境、食品及农村事务部(DEFRA)的“污染场地资助计划”申请经费用于污染场地的调查和修复;在威尔士,威尔士议会政府(WAG)管理一项独立的基金程序用于调查和修复威尔士的污染场地,地方授权机构和威尔士环境署可以向其申请资金。另外,DEFRA为英国环境署提供资金支持每年一次的特殊污染场地修复计划[2]。

3、日本

日本在土壤污染管理方面分为农用地和城市工业场地土壤污染两种情况。农业用地的污染修复由政府组织实施,费用由污染者承担。对于城市用地污染,采取“以污染者负担”原则,规定土地的所有者以及污染者有义务采取必要措施。如果污染是由土地所有者之外的其他人造成的,土地所有者在实施污染治理等措施后,有权要求污染者承担费用。若无污染造成者或无法确定污染造成者,土地所有者等则被要求修复污染土壤,但地方政府会根据《土壤污染对策法》的规定为其申请土壤污染对策修复基金。另外,如果土壤污染治理等措施需要资金数额较大时,政府组织还会对土地所有者或实体施行税制优惠政策[2]。

2002年,日本环境省根据《土壤污染对策法》建立了土壤污染对策修复基金,指定公益财团法人日本环境协会为指定支援法人。指定支援法人于2003年制定了土壤污染对策基金业务方法,通过政府补贴和民间出资(捐赠)设立基金,由日本环境协会管理基金的运营收入及支取,执行扶持款项拨付。民间出资(捐赠)采取以下四个方式:通过购买污染土壤运出管理联单出资;通过实施土壤环境修复工程出资;通过由认定调查机构实施调查出资;赞成基金事业宗旨的捐赠。该基金的资助对象需满足三个条件:依据法律进行调查,调查结果显示要划定为“需要修复的区域”且被要求采取污染治理等措施;污染行为者不明或不存在;符合费用负担能力方面的标准。

三、国内土壤修复资金融资现状

我国土壤修复起步较晚,自2004年北京市宋家庄地铁工程施工工人的中毒事件后,我国工业污染场地的环境修复才有实质性进展。2005年上海为筹备2010年世博会,专门成立了土壤修复中心对世博会规划区域内的原工业用地污染土壤进行处理处置,加速了我国土壤修复步伐。2013年国务院办公厅印发的《近期土壤环境保护和综合(行情专区)治理工作安排的通知》要求开展土壤污染治理与修复试点示范,全国启动42个土壤修复示范项目,其中政府项目19个,企业项目23个。据资料统计,从目前已披露的16个项目总设计资金量约为6亿元,资金来源几乎全为政府专项补贴资金,这暴露出我国土壤修复资金来源的单一性。分析其主要原因:一是由于历史原因,对土壤污染没有足够的重视,相应法律法规不健全,造成责任主体不清;二是土壤修复市场盈利模式单一;三是没有建立完善的资金融资制度及其配套方案。

四、中国土壤修复资金融资机制对策建议

1、确立污染场地管理原则

国际经验表明,全面彻底的场地修复资金是十分巨大的,对于我国大量污染场地亟待修复的情况,首先应确定基于“风险管理的修复目标原则”,而非对一个场地进行彻底完全的修复。

另外,大量城市污染场地是国家产业布局、城市战略转型进程中企业搬离城区产生的,大部分是历史久远的国营或国有企业,也有少量的小型私营企业。这些企业现在要么已经破产或资不抵债,要么几经转手,要实现责任界定和追责历史污染者,困难可想而知。从另一个角度来看,这些城市污染场地往往处于城市中心地带,具有巨大增值空间。因此,可以考虑分两步走:第一步是清理责任主体不清的场地。对由于历史原因造成责任主体不清的场地实施“谁受益谁付费原则”;第二步建立土壤管理档案。对经修复后再开发的场地或新开发场地建立土壤污染物档案,明确责任主体,实施“污染者付费原则”。

2、建立土壤修复基金及程序

通过《中华人民共和国环境保护法》建立土壤污染对策修复基金,成立执行机构,对土壤污染对策修复基金进行管理,制定基金资金来源和支付条件。

资金来源可以考虑以下几个方面:政府拨款;污染企业征收的排污费;向责任人追回的治理费用;逃避承担相关环境责任的公司及个人的罚款;当地社区和居民的集资;公益捐助和基金利息。基金使用条件:污染场地调查和识别的费用;原始污染者无法确定,或其污染者没有能力支付修复费用时的污染场地。

3、市场化筹资资金

探索BOT模式(Bulid-Operate-Transfer)[4],即“建造—运营—移交”方式,在土壤修复中应用这一模式,有助于解决政府财政投入的有限,提高土壤修复效率。土壤修复BOT模式可以采用以下步骤:成立项目公司;为项目融资;项目实施建设;项目投入经营,获得收益;项目出让转移。采用BOT模式可以解决资金来源的难题,以未来收益作保,便于项目融资,土壤修复成本在政府与企业之间分摊,土壤修复企业可以从项目运营中获得盈利,积极性会提高。

另外,对于农村土地修复,可以借鉴重庆市将农村污染场地修复纳入地票交易制度体系,运用地票交易制度解决一部分农村污染土地修复的融资问题。

4、建立环境责任保险制度

环境责任保险就是以被保险人造成环境污染,依法对造成的污染后果承担赔偿责任为对象的一种责任保险[5]。环境责任保险有助于扩大污染治理参与主体,为落实环境责任提供充足资金保障,同时可以分散企业环境风险,减少政府污染治理的负担,可谓一举多得。因此,根据我国实际情况,应建立以“强制责任保险为主、自愿责任保险为辅”的制度,对产生重金属、有机污染(石油、化工、焦化)、持续性有机污染物(POPs)和电子废弃物等行业可能造成的土壤污染实行强制保险,对其他行业实施自愿责任保险。

参考文献

[1]王兴润、颜湘华等:美国超级基金制度与国内污染场地评估案例[M].北京:中国环境科学出版社,2014.

[2]龚宇阳:国际经验综述:污染场地管理政策与法规框架[R].世界银行:可持续发展——东亚及太平洋地区研究报告,2010.

[3]Mark Reisch,David Michael Bearden.Supofund fact book[R].Washington DC:Congressional Research Service,1997.

[4]鲍海君:土地开发整理的BOT项目融资研究[D].浙江大学,2005.

[5]林朝晖:环境侵权及其救济[D].清华大学,1999.

修复机制 篇2

[关键词] 心肌缺血再灌注损伤；信号通路；靶点；抑制剂

[中图分类号] R285   [文献标识码] A   [文章编号] 2095-0616（2012）01-30-04

Progress in molecular mechanisms to repair myocardial ischemia-reperfusion injury and its inhibitor

OUYANG Yue1  ZHANG Jinghong1,2  

1.Institute of Molecular Medicine,Huaqiao University,Quanzhou 362021,China;2.Molecular Medicine Engineering Research Center of Ministry of Education,Huaqiao University, Quanzhou 362021,China

[Abstract] At the present time,the incidence of ischemic heart disease has took the premier place of Primary heart disease.Among the rest,myocardial ischemia-reperfusion injury which accounts for about over 50%.for this reason, The development of the multi-target drugs to repair myocardial ischemia-reperfusion injury is of great value and significance on prevention and treatment of heart disease.Investigate the molecular mechanism of MIRI and develop inhibitors which against various targets involve with MIRI to regulate multiple signaling pathways,It provides a new idea for further elucidate the molecular mechanism of MIRI and develop related drugs.

[Key words] Myocardial ischemia-reperfusion injury;Signal passage;Target spot;Inhibitor

1960年，Jennings等[1]首次提出了心肌缺血再灌注损伤（myocardial ischemia reperfusion injury，MIRI）的概念，并把这种在心肌缺血基础上恢复血流后组织损伤加重、甚至发生不可逆损伤的现象称为心肌缺血再灌注损伤。如何减轻MIRI已成为防治缺血性心脏病和临床心脏病介入性治疗的一个重要课题。其发病机制可能与氧自由基、钙超载、炎症反应、细胞凋亡、蛋白激酶途径等有关[2-3]，一些关键的调控分子包括细胞间粘附分子（intercellular adhesion molecule，ICAM）、一氧化氮合酶（NOS）、线粒体ATP敏感性钾通道（mitochondrial KATP channel，mitoKATP）和线粒体通透性转换孔（mitochondrial permeability transition pore，mPTP）等与其分子机制密切相关，目前研究的重点是通过激活再灌注损伤挽救激酶（reperfusion injury salvage kinase，RISK）途径、促进mitoKATP通道开放、抑制mPTP开放，从而减轻MIRI。近年来，新靶点层出不穷，围绕着这些新的靶点，新的药物抑制剂、小分子靶点抑制剂、中药单体抑制剂和中药复方抑制剂等也取得了长足的进展，并在实验动物模型上取得了一定的效果，现报道如下。

1 心肌缺血再灌注损伤的分子修复机制

1.1 抑制线粒体通透性转换孔的开放[4]

mPTP是位于线粒体内的一种非特异性通道，正常状态下和心肌缺血时，mPTP呈关闭状态并阻止小分子物质和水跨膜移动，在应激情况下其开放可导致水和溶质非选择性地进入线粒体内膜，使线粒体膜电位失衡，氧化磷酸化解偶联，导致ATP缺乏，线粒体肿胀和细胞死亡。许多研究证实在MIRI中，钙超载、氧化应激及各种信号级联通路最终都导致mPTP开放，使线粒体内膜间隙中的细胞色素C和凋亡诱导因子及释放到胞质中，从而启动细胞凋亡通路，导致心肌细胞凋亡。

1.2 激活线粒体ATP敏感性钾通道

心肌细胞中存在两种KATP通道，一种是位于线粒体上的线粒体KATP通道，另一种是位于心肌细胞表面的肌膜KATP通道。线粒体KATP通道开放剂能模拟缺血预处理所引起的心脏保护作用[5]。mitoKATP的开放一方面使线粒体膜去极化，降低线粒体外Ca2+内流的驱动力，减少Ca2+超载所引起的损伤，从而达到保护心肌缺血再灌注损伤的作用。另一方面mitoKATP的开放释放活性氧簇（ROS），增加NO释放量并激发链式激酶反应，使mitoKATP长时间保持开放状态，达到抑制MIRI的作用[6]。

1.3 激活RISK信号通路

如图1所示：Hausenloy等[7]首次将磷脂酰肌醇-3-激酶（phosphatidylinositol-3-OH linase，PI3K）和细胞外信号调节蛋白激酶（extra-cellular signal-regulated protein kinase，ERK）两个信号通路合称为再灌注损伤挽救激酶信号通路，即RISK信号通路。该通路的调控包括以下两个方面：（1）PI3K-Akt信号通路。当上游信号刺激细胞膜表面时，PI3K将胞外信号传递给下游的靶蛋白Akt，并激活Akt使其从胞膜释放进入细胞质，活化的Akt主要通过促进糖原合成激酶-3β（GSK-3β）磷酸化使其失活，磷酸化eNOS促进内源性NO生成并激活雷帕霉素（mTOR）及其下游的p70S6K，最终作用于线粒体和钾离子通道，减少mPTP开放和增加钾离子通道开放进而发挥保护MIRI的作用[8]。（2）ERK主要由Ras/Raf/MEK/ERK等构成，药物与细胞膜上的受体酪氨酸激酶结合后，将信号传递给Ras，Ras发生膜转位并激活Raf，活化的Raf通过磷酸化激活ERK。ERK通过激活mitoKATP促使线粒体ATP敏感性钾通道开放并增加活性氧ROS生成，ROS可激活线粒体ERK和PKC同工酶PKCε。同时ROS还可激活线粒体ERK，进一步激活核糖体蛋白S6激酶（p70S6K）从而发挥保护MIRI的作用。见图1。

图1  药物通过RISK信号通路修复心肌缺血再灌注损伤的途径

2 心肌缺血再灌注损伤抑制剂的研究进展

目前，针对MIRI相关信号通路的靶点药物如表1所示。主要包括中药单体、中药复方、小分子抑制剂。其中小分子抑制剂的作用最为显著，但其缺点是作用靶点单一，且价格昂贵。而中药制剂可以通过调控GSK-3β、mTOR、PKC、mitoKATP、和mPTP等多靶点的调控作用修复MIRI。因此，从中药抑制剂中筛选MIRI信号通路相关的多靶点药物来修复MIRI将具有重要意义。下面对近年来发现的一些作用于MIRI相关靶点的抑制剂作一总结。

2.1 小分子靶点抑制剂

2.1.1 ATP敏感性钾通道开放剂和抑制剂 （1）线粒体ATP敏感性钾通道开放剂：尼克地尔（nicorandil，Nic）是目前唯一临床使用的有硝酸酯样作用的钾通道开放剂，一方面Nic通过激活线粒体KATP通道使线粒体内部去极化，降低线粒体的钙超载；另一方面激活KATP可抑制消耗细胞内ATP，减少释放乳酸脱氢酶并保存细胞内ATP，保护MIRI[20]。大量研究表明在心肌缺血初期，若给予激发线粒体ATP敏感性钾通道开放的药物（如吡那地尔、克罗卡林、二氮嗪），可减少梗死范围[21]。二氮嗪（diazoxide）是线粒体KATP通道特异性开放剂，mitoKATP通道开放伴随活性氧ROS生成的增加，可激活PKC，减少细胞凋亡，发挥保护MIRI的作用[22]。见图2。（2）心肌细胞膜ATP敏感性钾通道抑制剂：Vajda等[23]报道，与对照组相比，静脉注射选择性KATP抑制剂HMR1883的MIRI大鼠存活率显著提高。上述研究结果显示HMR1883（图2）对MIRI有一定抑制作用，但具体机制仍有待深入探讨。

2.1.2 mPTP抑制剂 Zhao等[24]发现环孢素A（cyclosporin A，CsA；图2）可阻止心肌缺血再灌注期间mPTP的开放。Xie等[25]将大鼠分为2组进行在体缺血再灌注，分别静脉注射给予CsA或空白溶剂，结果显示，相比于溶剂对照组，CsA组大鼠心肌梗死面积显著减少，提示CsA可能通过抑制mPTP的开放来保护MIRI，且证明mPTP在MIRI中起着至关重要的作用。

2.2 中药单体抑制剂

Yi等[26­]证明人参总皂苷（TGS）在Langendorff离体大鼠心

肌缺血再灌注损伤模型中，能通过激活PI3K/Akt-eNOS信号通路调控PI3K、p-Akt、和p-eNOS等靶蛋白的活性，增加大鼠心脏冠脉流量，从而修复MIRI。Wang等[27]也发现人参皂苷Rb1单体在大鼠心肌缺血再灌注损伤模型中可通过激活PI3K-Akt信号转导通路调控p-Akt的表达，改善大鼠心肌缺血再灌注损伤。人参皂苷Re为人参三醇类皂苷，最近的研究表明其能通过下调ICAM-1的表达改善大鼠MIRI[28]。见图2。

2.3 中药复方抑制剂

关凤英等[12]的研究证实黄芪注射液能够改善心肌细胞再灌注损伤的细胞结构变化，减轻细胞损伤程度，对MIRI有一定的抑制作用，且线粒体ATP敏感钾通道抑制剂5-HD可减轻其对心肌损伤的保护作用，说明线粒体ATP敏感钾通道的激活可能是黄芪注射液修复MIRI的机制之一。

3 展望

综上所述，目前已对MIRI的分子机制进行了广泛研究，以其相关信号通路中的蛋白作为治疗靶点筛选各种抑制剂已成为新药研发的热点，也为MIRI的治疗提供了新思路。尽管已发现了一些针对MIRI相关靶点的抑制剂，并在MIRI的研究中取得了一定的进展，然而其作用靶点单一，且目前对其疗效、制剂、免疫抑制等方面仍存在许多问题，临床用药受到限制。因此，筛选多靶点、免疫抑制作用小的修复MIRI的药物成为迫切需要。而传统的天然药物抑制剂（中药单体和中药复方抑制剂）不仅对MIRI有很好的抑制作用，还兼有抗病毒，调节免疫和增强心功能等多方面的作用，同时具有副作用小、来源广泛、多靶点协同作用等优势。但目前已知的对MIRI具有良好药效的中药单体及中药复方尚少，因此仍需对MIRI的分子机制进行更深入、更广泛、更细致的研究，根据其相关作用靶点和作用途径开发有效的中药单体或中药复方制剂，为临床用药提供理论依据。

[参考文献]

[1] Jennings RB，SommersHM，Smyth GA，et al.Myocardial necrosis induced by temporary occlusion of a coronary artery in the dog[J].Arch Pathol，1960，70：68-78.

[2] Yan Zhang，Fengxiang LV，Li Jin，et al. MG53 participates in ischaemic postconditioning through the RISK signalling pathway[J].Cardiovascular Research，2011，91：108-115

[3] Tetsuji M，Masaya T，Tatsuya S. Mitochondrial kinase signalling pathways in myocardial protection from ischaemia/reperfusion-induced necrosis[J].Cardiovascular Research，2010，88：7-15.

[4] Argaud L，Gateau-Roesch O，Muntean D，et al.Specific inhibition of the mitochondrial permeability transition prevents lethal reperfusion injury[J].J Mol Cell Cardiol，2005，38：367-374.

[5] O’Rourke B.Evidence for mitochondrial K+ channels and their role in cardioprotection[J].Circ Res，2004，94：420-432.

[6] Wang S，Con e J，Liu Y.Dual roles of mitochondrial KATP channels in diazoxide mediated protection in isolated rabbit hearts[J].Am J Physiol Hearts Circ Physiol，2001，280（1）：246.

[7] Hausenloy DJ，Yellon DM.New directions for protecting the heart against ischaemia-reperfusion injury：targeting the reperfusion injury salvage kinase（RISK）pathway[J].Cardiovasc Res，2004，61（3）：448-460．

[8] Feng J，Lucchinetti E，Ahuja P，et al.Isoflurane postconditioning prevents opening of the mitochondrial permeability transitionpore through inhibition of glycogen synthase kinase 3 beta[J].Anesthesiology，2005，103（5）：987-995.

[9] 刘伊娜，朱健华，吴翔.羟基红花黄色素A对心肌缺血再灌注损伤的作用及其机制的探讨[J].交通医学，2009，23（5）：482-487.

[10] 沈敏，王志鹏.白藜芦醇保护心肌细胞的信号转导途径研究[J].解放军药学学报，2010，26（6）：475-477.

[11] 孔羽，徐峰，余振球.刺五加苷预适应对大鼠心肌缺血再灌注损伤的保护作用[J].中国全科医学，2009，12（2B）：292-294.

[12] 关凤英，李红，于秀霞.黄芪注射液预适应对大鼠实验性心肌缺血再灌注损伤的保护作用及其机制[J].中国老年学杂志，2010，11（30）：3126-3129.

[13] Carreira RS，Facundo HTF，Kowaltowski AJ.Mitochodrial K+transport and cardiac protection during ischemia/reperfusion[J].Braz Jmed Biol Res，2005，38（3）：345-352.

[14] 陈侠，沈小悔，李丈霞，等.环孢素A在老龄大鼠心肌缺血再灌注时的细胞保护作用机制探讨[J].中西医结合心脑血管病杂志，2009，7（6）：682-683.

[15] Schwertz H，Carter JM，Abdudureheman M，et al.Myocardial ischemia/reperfusion causes VDAC phosphorylation which is reduced by cardioprotection with a p38MAP kinase inhibitor[J].Proteomics，2007，7（24）：4579-4588.

[16] 杨兴艳.Rho激酶抑制剂保护心肌缺血再灌注损伤的研究[J].国际心血管病杂志，2010，37（2）：68-71.

[17] 姚允泰，方能新，李立环，等.P13K、ERKl/2、mito-KATP通道及mPTP在七氟醚后处理减轻大鼠离体心脏缺血[J].中华麻醉学杂志，2009，29（10）：915-921.

[18] 张志东，杨苏民.17β-雌二醇后处理对离体大鼠心肌缺血再灌注损伤的研究[J].中国当代医药，2009，16（16）：18-20.

[19] 欧袁，杨双强，辛东.Urocortin后处理抑制线粒体凋亡通路保护心肌缺血再灌注损伤[J].重庆医科大学学报，2010，35（8）：1187-1190.

[20] Lu X，Liu LQ，Chen WN，et al.Effects of ischemic postconditioning and preconditioning induced by nicorandil on myocardial ischemia/reperfusion injury in isolated rat heart[J].Chin J Clin，2007，1（6）：28-33.

[21] Penna C，Mancardi I，Rastaldo R，et a1．Intermittent activation of bradykinin B2 receptors and mitochondrial KATP channels trigger cardiac postconditioning through redox signaling[J].Cardiovasc Res，2007，75：168-177．

修复机制 篇3

1 基本思路

校企双方合作建设教学工厂。学校提供工厂所需场地以及部分模拟生产实训设备;企业提供部分模拟生产实训设备和义齿制作、生产的全部生产设备, 建设义齿模拟生产线和生产车间。企业负责技术人员的管理与培训, 并配合学校专业教育提供生产性实训的指导教师;学校负责对专任教师和学生的管理, 学校专业教师参与企业生产。校企双方共同制定口腔修复工艺专业工学结合人才培养方案。学生入学第一年就到教学工厂见习, 了解口腔义齿制作中心的生产环境和工艺流程, 从而对专业产生感性认识, 明确学习目的, 激发学习兴趣。第二年, 学生在进行专业理论学习及基本技能培训的同时, 深入教学工厂, 进行模拟生产培训, 逐步熟悉各类义齿的加工生产程序和制作工艺技术, 在此基础上, 参加企业生产。第三年, 学生进入企业顶岗实习。整个教学过程由学校具有生产实践能力的专业教师和企业有教学能力的高级技师共同参与完成。

2 保障措施

(1) 成立由学校和企业领导、财务管理人员、教学及生产管理人员组成的校企合作领导小组。建立由教学副校长、工学结合指导委员会主任、教务科长、督导办主任、教学部主任、教研组组长、实习就业办主任组成的教学管理委员会, 负责制定教学管理相关制度, 人才培养方案的具体实施, 校内外教学、实习质量监控等。

(2) 组建由专业带头人、骨干教师、企业专家和生产一线的高级技师共同参与的口腔修复工艺专业工教结合指导委员会。

(3) 校企双方签订推行“工学结合人才培养模式”协议书。学校遵循“基于教学工厂理念”人才培养方案的精神和要求, 致力于校企合作办学、提高就业质量, 以互利双赢为原则, 以技能成才为目标, 以推荐就业为关键, 通过建立相应的工作机制培养学生, 使其成为高技能人才。

3 实践

3.1 实行口腔修复工艺专业“基于教学工厂理念”的人才培养模式

让学生从进校开始就定期进入企业学习, 实现人才培养模式革新, 将企业文化、企业管理制度、岗位知识技能的学习和训练贯穿于教学全过程, 真正实现教学与岗位需求零距离。

3.1.1 第一学年

角色体验与专业定位。每学期安排50个工学结合学时, 学生到教学工厂进行观摩和跟师学艺, 熟悉制作中心环境, 了解企业文化和口腔医学技术人员在口腔修复工作中的作用, 熟悉口腔修复的工作流程和职业岗位要求。工学结合教学前, 学校及企业共同对学生进行安全教育, 企业制度、企业文化、基本工艺流程学习及学法指导等岗前培训, 校企双方共同制订工学结合教学计划, 制定带教教师及学生分组见习流程方案, 校企双方教师共同完成对学生的带教及评价工作。学生学习热情很高, 在总结及座谈中谈到工学结合不仅使他们加深了对专业的认识和热爱, 对各科目学习的目的和意义有了感性认识, 还有助于他们专业能力的提升和对理论知识的进一步理解, 并且认识到理论学习的必要性和紧迫性。

3.1.2 第二学年

课岗对接, 岗位技能训练。学生到教学工厂可利用所学义齿修复技术理论和基本技能参与口腔修复体的制作, 熟悉义齿制作程序及工艺, 跟企业教师学习口腔工艺新技术, 了解新设备。开设固定义齿修复技术生产实训及可摘义齿修复技术生产实训两门工学结合课程, 每周各5学时, 在教学工厂模拟生产线完成教学, 由学校教师及企业教师共同完成。固定义齿修复技术生产实训课第三学期要求学习烤瓷冠全流程, 并制作完成1颗烤瓷牙;第四学期要求学习烤瓷固定桥全流程, 并制作完成1个单位的烤瓷固定桥。可摘义齿修复技术生产实训课第三学期要求学习铸造支架可摘义齿修复全流程, 并制作完成1副铸造支架可摘义齿;第四学期要求学习全口义齿修复全流程, 并制作完成1副全口义齿。根据《工学结合教学手册》要求, 每一流程由校企双方及学生共同评价, 企业教师对学生的作品质量评分, 学生干部对学生学习态度、课堂纪律评分, 学校教师根据学生作品完成过程中的操作情况、理论结合实际情况、作业情况及企业教师和学生干部评价结果评出成绩。我校2011级学生已完成第三学期两门生产实训课程, 学生作品用展示柜公开展示。学生认为在这种做中学、学中做的教学模式中收获很大。

3.1.3 第三学年

顶岗实习。参加义齿制作中心的专题讲座和学校口腔修复工鉴定的专题培训。实现学历证书与职业资格证书对接, 建立健全“双证书”制度。

3.2 教学工厂进行人才储备建设

实施“基于教学工厂理念”的人才培养模式, 学生收获很大, 学校的教学质量也明显提高, 由于上岗能力明显提高, 我校口腔修复工艺专业毕业生在行业内很受欢迎。我们对即将实习的2011级学生进行调查发现, 行业内其他企业纷纷开始争抢我校学生, 特别是优秀学生, 这给教学工厂带来很大压力, 使其产生了“在为别人做嫁衣”的担忧, 致使校企合作的运行受到影响。为此, 我们与企业多次研讨优秀人才培养及留用方案, 并一致认为在培养高技能人才的同时, 要在加强学生对教学工厂企业文化的认同, 提高教学工厂对优秀学生的吸引力, 满足学生事业成就感等方面采取切实可行的措施, 以留住优秀人才, 提高企业的人才竞争优势及其在行业内的竞争力。于是, 我们制定了《口腔修复工艺专业学生奖励激励办法》, 由校企双方成立奖学金评审小组, 在口腔修复工艺专业一、二年级学生中, 每年分别评出优秀学生一等奖1名、二等奖2名、三等奖3名, 奖学金由企业出资。同时设定助学岗位, 意在让更多优秀的在校生能提前到自己感兴趣的岗位加强学习, 在顶岗实习前掌握基本操作方法, 为后期的顶岗实习打下坚实基础。教学工厂提供的助学岗位, 随企业岗位需求设定岗位名称及人员名额。助学岗位提供给综合成绩排在前15名的学生, 他们可根据自己的兴趣爱好及特长顶岗。得到助学岗位的学生顶岗见习期间, 在质量、产量上需达到企业考核标准, 企业按照相应层级发放补助。企业安排助学岗位的学生参加企业内部相关培训, 并为其提供相关的职业发展平台。同时, 针对优秀学生制定职业发展规划, 给他们更多锻炼和发展的空间, 既为企业储备了人才, 也提升了企业的竞争力和校企合作的积极性。

3.3 提高企业员工素质

(1) 企业员工参与工学结合教学, 并成为参与教学的企业教师, 有助于增强其荣誉感, 促进其学习相应理论知识、规范操作步骤, 对企业人才队伍的稳定和素质提高有重要作用。

(2) 企业教师参与口腔修复工艺专业校本教材编写和教学计划制订, 有助于企业形象的提升和企业教师专业理论水平的提高。

(3) 企业教师参与理论教学, 承担2012级口腔修复工艺专业的口腔设备学课程教学, 可使学生在更好地了解生产一线新设备的同时, 锻炼自身, 为企业打造理论结合实际、全面发展的高级人才。

(4) 企业制订员工培训计划, 让员工参加相关理论学习, 不定期到学校学习专业基础知识, 能使其将理论与实践更好地结合;感受课堂学习和学校文化, 有助于企业文化的完善和员工素质的提高。

(5) 企业员工参与学校口腔修复工鉴定的专题培训和资格考试, 利用学校平台完成学历提升教育, 有助于改善企业整体人才队伍结构。

4 成效

我校口腔修复工艺专业校企合作办学模式的研究和实施推进了学生、学校及企业的发展, 实现了多赢局面。

(1) 通过校企合作, 提高了学生的实际操作能力, 使毕业生快速实现由学生向职工角色的转换;帮助学生获得了实际工作经验, 增加了被优先录用的机会;提升了学生的信息判断力, 使其及时掌握就业信息, 实现学生就业和企业用工的顺利对接;增加了学生工作机会, 实现实习就业一条龙模式;培养了学生的综合素质, 实现人才全面发展。

(2) 通过校企合作, 提高了教师的课堂教学能力。通过校企合作办学模式, 教师经常深入教学工厂与实习生、毕业生接触交流, 了解教学效果, 找出差距, 不断提升教学的合理性, 进而加快了“双师型”教师队伍建设。中职教育的办学方向、培养目标及职业性、实用性和技能性特点, 决定了从事职业教育的教师应该是“双师型”教师, 而工学结合、校企合作则是培养“双师型”教师的有效途径[1]。教师到企业学习和实践, 生产车间就是理论与实践相结合的场地, 也是“双师型”教师最好的练兵场。教师通过参与企业的生产经营活动、科研和技术改革, 可提高自身的实际动手能力和技术应用能力, 培养“双师”素质。同时通过工学结合的实践, 教师将从企业学到的新知识、新技术、新工艺融入教学中可促进教育教学质量的提高。

(3) 校企合作办学模式促进了学校的发展。学校和企业的密切结合, 形成了双元驱动、联动、互动的关系体[2];激发了企业培养急需人才的动机与欲望, 提高了企业利用学校教育资源的积极性;使学校开拓了办学渠道, 拓宽了学生就业空间, 调动了学校利用企业资源的积极性, 实现了双赢。从而, 实现了在人才培养与专业建设上、校内实训基地建设与企业产品上、提高企业经济效益与改变学校办学思想定位上、改善学校办学条件与企业人才结构上的联动, 使企业有关人员成为专业建设的顾问, 学校教师可到企业开展相关理论咨询, 达到企业文化与校园文化相互交融和促进。

促进学校进行职业教育课程标准和体系的改革创新, 建立理论教学体系与实践教学体系并行、互动的课程体系。在此过程中, 学校遵循了与职业资格技能鉴定及与产品管理体系认证并轨的原则, 研究制定文化课、基础课、专业理论课的课程标准, 设置合理的课程比例, 构建专业教学标准体系, 实现学校培养与企业需求零距离, 使学校人才培养方案符合企业人才需求, 使学生走出学校就能上岗, 大大降低了企业的培训成本。

促进了学校在考核方式、教学方法方面的改革。可采用多元化的考核方式, 如用职业资格考试取代传统考试, 强化过程考核, 用过程的演练与环节的达标测试取代考试等。在教学方法上可尝试项目管理教学法、任务教学法等, 通过对考核方式和教学方法两方面积极探索, 促进校企合作的推行。

校企合作是产业与教育的密切结合, 可弥补学校实训条件的不足, 促进资源共享, 避免重复建设, 减少学校在实训设施、设备上的投入, 节约教育经费, 从而降低办学成本, 提高办学效率。

(4) 校企合作提升了企业竞争力。企业参与新型人才培养模式和教学计划的制订及校本教材的编写, 根据生产实际要求制订教学方案, 使教学与生产一线零距离, 课岗对接, 培养出的学生既有系统的专业理论知识, 又有熟练的操作技能, 熟悉新设备、新材料的应用, 正是企业需要的高技能实用型人才, 为企业竞争力的提升提供了人才保障。

企业员工素质得到提高。企业教师通过参与工学结合带教及考评、进行口腔设备学等课程的理论教学、参与校本教材编写等工作, 促进自身规范化操作, 提升了职业荣誉感和综合素质。

校企资源整合有利于企业扩大在行业内的影响, 提升竞争力, 同时校企文化交流也有利于企业人才队伍建设。企业员工参与学校相关理论的学习和培训, 利用学校平台参与口腔修复工考核, 或完成学历提升教育。

学校文化和后勤保障有利于企业的发展。学校文化有助于企业建立学习进取的企业作风, 学校的后勤设施和服务有利于企业降低管理成本并增加后勤保障力度, 从而为企业竞争力的提升提供支撑。

5 小结

校企合作是工学结合人才培养模式运行的平台和基础, 是职业教育改革、发展、创新的必然选择, 也是企业获取发展和参与社会竞争的客观需求。口腔修复工艺专业实践性很强, 校企合作人才培养模式在促进学校改革创新、提高办学质量的同时, 也为企业的发展提供了人才保障, 使企业能持续发展。建立校企合作长效机制, 校企资源共享、互利共赢, 促进校园文化和企业文化紧密结合, 促进知识学习、技能实训、工作实践和职业技能鉴定等功能的整合, 是实现学生全面发展和提升企业竞争力的有效保障。

摘要：从提高学校办学质量和为企业发展提供人才保障等方面尝试建立校企合作长效机制, 实现学生全面发展, 提高企业竞争力, 为口腔修复工艺行业发展做贡献。

关键词：口腔修复工艺专业,校企合作,长效机制

参考文献

[1]王晓华.基于“校企共同体”的高职教育服务社会能力探析[J].中国职业技术教育, 2012 (3) :19.

修复机制 篇4

(一) 我国西部农业生态环境修复行政管理机制的概念

关于西部农业生态环境修复行政管理机制, 目前学界研究甚少, 至今也没有产生统一和公认的定义, 结合我国西部农业生态环境修复的概念与特点以及我国环境行政管理的相关论述, 笔者对我国西部农业生态环境修复行政管理机制作出如下定义:是指为了恢复我国西部农业生态环境, 促进我国西部农业的可持续发展, 从中央国务院、环保部到西部所有行政区划内行政管理体制中关于环境保护与修复的行政组织结构体系、权力配置结构与职权运行机制等一系列规则与制度的总称。对这一概念进行分解, 可以看出其目的是为了对我国西部农业生态环境进行修复, 地域范围是在我国的西部地区, 而主体在中央主要就是指国务院和环保部, 在地方是西部地区所有环境保护与修复的行政管理与执法部门, 其主要内涵是关于行政组织结构体系、权力配置结构与职权运行机制等三方面。

(二) 我国西部农业生态环境修复行政管理机制的内容

从法律规定上看, 我国《环境保护法》与相关环境与资源保护单项法律对我国环保行政管理体制进行了规定, 比如于2014年4月24日最新修订的《环境保护法》第十条就明文规定:“国务院环境保护主管部门, 对全国环境保护工作实施统一监督管理;县级以上地方人民政府环境保护主管部门, 对本行政区域环境保护工作实施统一监督管理。县级以上人民政府有关部门和军队环境保护部门, 依照有关法律的规定对资源保护和污染防治等环境保护工作实施监督管理。”可见, 环保部门对环保工作实施统一监督管理, 其他有关部门和军队等环境保护部门依照有关法律规定对环保工作实施监督管理。由此, 我国环境保护形成了“统一监督管理”与“部门分工负责”相结合的行政管理体制。而从体制内容上看, 我国西部农业生态环境修复行政管理机制的主要是包括行政组织结构体系、权力配置结构与职权运行机制的相关内容。[1]

二、我国西部农业生态环境修复行政管理机制存在的问题

总体来看, 在我国西部农业生态环境修复中, 目前的这种统一监督管理与分级、分部门监督管理相结合的环境管理体制, 在我国社会主义生态文明建设过程中, 对于保障西部生态环境, 促进西部经济与社会的协调发展曾经起到一定的积极作用。但是我国西部农业生态环境修复行政管理机制也存在如下问题:

(一) 环保行政管理机构设置和权力配置方面的问题

首先, 环保行政部门存在重叠、交叉设置的问题。这主要是由于我国机构改革不彻底而遗留的负面效应。由于我国的环境管理体制是从各部门分工管理逐步变为统一监督管理和分工负责相结合的管理体制的, 而在这种改革过程中一般只注意对新机构的授权, 而没有顾及或没来得及对原有机构及其相关职能的撤销或合并, 于是就发生了某些管理机构相重叠的现象。另外, 在权力配置方面出现了权限设置混乱的现象。我国目前环境立法中关于部门之间职责范围的规定是很不清晰的, 尤其是关于部门之间如何开展协作的规定更是语焉不详, 使得行政自由裁量空间过大。而行政主体出于本部门利益的不正当考虑, 对于法律规定不是很明确的地方, 不同部门对有利可图的事务竞相主张管辖权, 而对于不利的事物则主张没有管辖权, 当缺乏上级权威部门进行协调的时候, 执法部门之间往往出现相互扯皮、互相推诿的现象, 严重影响法律的执行。[2]

(二) 环保执法员数量不足、素质不高

我国西部地区幅员辽阔, 在进行环保执法时肯定需要大量的环保执法人员, 然而在我国西部某些省份的环保执法人员是严重缺少的。根据调查研究, 四川省环境监察总队有30多个人, 而实际却需要120到150人, 缺口很大, 更令人不可思议的是四川省竟然还有16个县仍没有环保局。在我国西部不仅面临着执法人员的严重不够, 而且环保执法人员的整体素质也是不容乐观的。例如, 据调查了解到, 在陕西省环保局法规处的5个工作人员中没有一个是法律专业毕业的或者是曾经进修学习过法律知识。[3]

(三) 环保部门在财政上对政府的严重依赖

根据我国现有的财政体制, 我国基层环保部门的工资和福利都是由各地政府提供的, 总体看来, 基层环保部门的经费长期以来一直呈现出一种较为紧张的状态。在西部大开发的过程中, 一批批高污染企业纷纷被默许诞生, 因为这些企业一般都是本地的纳税大户, 在一定程度上得到了当地政府部门的保护, 虽然这些污染企业是环保执法部门的执法对象, 但是因为基层环保部门在财政上严重依赖当地政府, 其自身地位不独立, 所以环保部门在执法时也不得不看本地政府的脸色行事了。由于政府依赖企业, 环保部门依赖政府, 所以试想一下, 在西部经济整体水平发展不足的情况下, 要以减少政府财政收入、对自身投入的经费为代价, 要求环保部门去严格执法消除一切污染现象, 着实是有些难度。

(四) 环保行政管理机构职权运行方面的问题

我国的环境管理体制是一种横向的各部门并立的所谓“统一管理与分部门相结合”的管理体制。但由于诸多原因, 我国环保行政管理体制没有实现统一监督管理的局面, 分部门管理职权重叠交叉, 管理部门错位等多种弊端而严重影响环境法律的有效实施的情况, 但另一方面, 我国又缺乏积极有效的应对措施———即没有设置对这些部门冲突与矛盾进行有效协调的权威性部门或机构。虽然有些地方已经出现了一些协调的经验, 但是却也不够成熟更没有得到推广。[4]

(五) 政府政绩评价体系不合理

目前我国西部很多地方政府的财政并不富裕, 很多地方政府还在苦苦为走出“吃饭财政”、“工资财政”而努力奋斗。在这种大的环境与背景之下, GDP的增长遂成为了地方政府官员政绩考核的主要依据。在面对高污染、高耗能企业时, 如果严格贯彻执行环保计划的各项指标, 必然会关停大量企业, 这显然会影响到GDP的增长。理性的人会选择使自己利益最大化的决策, 官员也当然不会例外。地方官员一般在地方任职也就是几年, 为了使自己的利益最大化, 尽一切可能推进GDP的增长在短期内效果显著, 而环保计划的实施见效时间较长、需要大量的资金投入且又在短时间内难以形成经济效益。所以, 地方官员使尽浑身解数发展GDP成为了必然, 环保计划的诸多指标未能如期完成也成为了意料之中的事情。

三、完善我国西部农业生态环境修复行政管理机制的建议

解决上文指出的我国西部农业生态环境修复行政管理机制中存在的问题, 我们可以从以下几方面着手:

(一) 科学设置环保行政管理机构, 合理划分行政机构管理权限

由于我国目前的环境管理体制是从各部门分工管理逐步变为统一监督管理和分工负责相结合的管理体制, 在这种转化过程中由于不合理的因素导致了环保行政部门的重叠、交叉设置的问题。这就需要我们在设置环保行政管理机构时, 能够进行科学合理的规划与布局, 在设立新机构时能及时对原机构撤销或者合并。另外, 由于我国西部地区地广人稀, 环保任务严重而环保执法人员却严重不足, 在这种背景下, 可以考虑充分发挥基层自治组织的力量, 加强村委会与居委会的建设, 壮大我国西部地区环保执法力量。“九龙”治水最后却也没有把水的问题解决就是对行政管理机构之间职责不清、权限不明后果的生动体现, 所以对环保行政管理机构的职能要进行科学的分工, 并清晰其权限范围就显得特别的重要, 在具体做法上, 我们可以根据部门的性质来进行抉择, 因为不同性质的部门主要只能从事与其性质相适应的工作。另外也要讲究效率以及考虑到公平、公正的原则。

(二) 加强西部环保执法的队伍建设, 保障环保事业的执法力量

一项事业能够合理有序的推进, 不仅需要良好的制度, 因为这是基础, 也需要高素质的人才去践行, 因为这是关键。我国的环保事业也不例外, 在进行我国西部农业生态环境修复这项伟大的事业当中, 西部环保行政管理机构的广大执法人员数量是否充足、素质的高低就是这项事业能否成功的关键之处。所以, 首先应该增加环保行政人员编制, 扩充环保执法队伍, 严格把关环保行政人员的产生方式, 例如, 在每年的环保公务员招考时, 可以提高考生的报考条件, 对报考人员的学历和专业进行限制, 这样在一定层面上就可以保证被录取人员的综合能力与素质。不仅如此, 还需要依法加强对环境行政执法人员的环境科学基础教育、环境法律法规教育, 现代管理科学和计算机技术教育等岗位业务培训, 以提高环境行政执法队伍的整体素质和能力。

(三) 建立独立的财政体制, 提高环保部门的权威性

在每年的政府报告中, 我们都可以看到我国环境保护部门得到的经费基本上是最少的, 这个问题几乎每个省市都存在。所以目前我国环保财政不独立, 每年环境保护的经费短缺的问题就成为了制约我国政府环境保护职能发挥作用的重要因素之一。要改革现行的体制, 最根本的办法是把地方政府从目前的“准企业”状态还原为真正意义上的公共政府和福利政府, 我们应借鉴西方发达市场经济国家的管理体制, 把目前“分灶吃饭”、“自主创收”的财政体制, 转变成“先集中、后返还”、“收支两条线”的体制。在环保这一块, 可以在提高财政预算的同时, 能够增加各种费用的返还比例, 比如说, 对于排污费的比例可以从20%增到30%。

(四) 建立有效的协调机制, 保障行政管理机构职权的顺利运行

西部农业生态环境修复是一项跨地区、跨部门、跨行业的系统工程, 建立有效的协调机制是保障行政管理机构职权的顺利运行、确保建设项目顺利实施以及实现资源可持续利用的关键。所以应该加强政府的宏观调控能力, 建立跨部门、高规格的环境管理协调机构, 这样对环境保护事务的有效开展可以发挥重要作用, 对部门之间出现的冲突与矛盾也可以妥善的进行协调与解决。另外, 各级政府部门应当实行农业生态环境恢复与重建目标责任制, 定期检查, 并接受社会监督;各级环保部门建立与环境保护监督相配套的管理机制;建立综合决策机制, 提高地方政府在可持续发展方面的综合决策能力, 以减少开发项目对环境的不利影响。[5]

(五) 对西部地方官员采取合理的激励措施

改变现有的对政府官员的激励机制, 就是要从根本上改变地方行政长官片面追求GDP增长, 不注重环境指标的现象, 把环境质量的恶化问题与官员的“帽子”和“权力”挂起钩来。随着形势的发展, 环保在政绩考核体系所占权重应进一步提高, 全面引入绿色GDP评价体系, 建立环保的政绩考核机制。另外, 在将环境保护纳入地方政府政绩考核标准时, 可以借鉴我国计划生育工作中实行的一票否决制, 在我国环保工作中也建立一票否决制度。就是说各级政府对本地区环境质量负责, 把污染物总量控制、环境质量改善等主要环保指标纳入地方各级政府的政绩考核体系, 建立、健全“环保一票否决”制度, 引导地方各级政府把环境保护放在全局工作的突出位置, 及时研究解决本地区环境保护重大问题。

摘要：随着西部大开发步伐的加快和农村人口快速增长, 我国西部地区的生态环境越来越脆弱, 农业生态环境现状也不容乐观。农业生态环境的保护不仅关系到西部地区的可持续发展, 还影响到我国生态安全及生态文明社会的建设。而行政管理机构在对我国西部农业生态环境的修复当中起到了重要的作用。为了我国西部农业生态环境修复事业能够合理有序的推进, 本文就是从行政管理机制方面对我国西部农业生态环境修复进行研究, 首先对我国西部农业生态环境行政管理机制的概念和内容分别作出介绍, 在此基础上, 对我国西部农业生态环境修复的行政管理机制中存在的问题进行分析并且针对问题给出了完善的建议。

关键词：西部农业生态环境修复,行政管理机制,完善建议

参考文献

[1]周启星.生态修复[M].北京:中国环境科学出版社, 2006:4-8.

[2]侯佳儒.论我国环境行政管理体制存在的问题及其完善[J].行政法学研究, 2013.2.

[3]汪劲, 王社坤, 严厚福.环保法治三十年:我们成功了吗——中国环保法治蓝皮书 (1979-2010) [M].北京:北京大学出版社, 2011:213.

[4]杨朝霞.论我国环境行政管理体制的弊端与改革[J].昆明理工大学学报, 2007, 7 (5) .

修复机制 篇5

周围神经损伤后的诊疗已然普及, 然而损伤后功能的恢复却常不能令人满意.现研究认为周围神经损伤实质上是神经细胞的轴突损伤, 即整个神经细胞的部分损伤[1]。因而周围神经损伤后的功能恢复有赖于其轴突成功再生。成功再生应包括以下几点: (1) 损伤神经元胞体的存活和功能正常; (2) 损伤神经近段轴突芽生与延伸; (3) 再生轴突与效应器重新建立突触联系; (4) 神经再支配的靶器官的复原; (5) 轴浆运输恢复[2]。因此, 周围神经损伤修复的关键是:及时恢复神经干的连续性, 保护神经元, 同时还需努力促进轴突再生, 防止其所支配的效应器萎缩。正常的神经功能有赖于轴突的双向轴浆转运:一方面, 通过顺行转运的神经介质和神经营养因子刺激神经末梢和效应器, 保持所支配效应器活力与功能;另一方面, 通过逆行转运的神经营养因子及神经诱导因子, 从而促进神经轴突的再生和趋化、定向生长[3]。

周围神经损伤、断裂后胞体、轴突、效应器之间的信息联系通道被阻断, 胞体由于得不到效应器分泌的经轴浆逆行转运的神经营养因子而逐步趋向凋亡, 所以周围神经损伤后怎样保持神经元胞体结构和功能的正常, 对日后神经轴突的再生及最大程度恢复神经功能具有重要意义[4,5]。神经轴突断裂导致损伤平面以远轴突缺失了胞体的营养代谢, 所以损伤平面以远神经纤维最终全长发生溃变, 同时大量SCs分裂增殖重新排列形成Bungner氏带用来引导再生轴突延伸入终末效应器组织的这个过程称之为瓦勒溃变[6,7] (wallerian degeneration, WD) 。Wallefian溃变形成了一个十分适宜轴突再生的微环境[8~10]:充分被激活的SCs等生产并释放大量神经营养因子 (neurotrophic factors, NTF) 诸如NGF, BDNF, NT.3等、细胞因子、黏附分子等, 介入并引导细胞迁移、吞噬、分裂和增殖等活动用来保障和维持受损神经元的存活并促进轴突的再生。

周围神经损伤似乎仅仅局限于神经元的轴突部分, 但实际上, 神经细胞作为一个整体, 其功能的完全恢复涉及三个组成部分, 即轴突、胞体和神经末稍结构和功能的恢复。理论上讲, 周围神经受损或离断后, 只要神经元胞体存活, 就会发生再生反应。可是周围神经再生不等同于其支配的靶器官组织的结构功能恢复, 即有效再生。典型的周围神经的再生过程可概括为以下几点: (1) 周围神经损伤但神经元胞体存活导致神经元胞体经历逆行性反应后恢复功能, 启动近端轴突尖部的再生、出芽过程; (2) 胞体近端轴突的出芽与延伸, 以及近端再生轴突在合适的微环境和必要条件下, 长入相应远端雪旺氏细胞基膜管中, 并且一直延长至神经末梢, 最终重新与相应的末梢靶器官恢复建立突触联系, 重建其正常的结构特征和生理特征而最终成熟; (3) 神经重新支配的末梢靶器官逐步恢复因轴突断裂失神经支配而发生的结构变化。Sunderland将周围神经开始再生至功能恢复的时间划分为四个时项: (1) 初期延迟, 也就是指从神经元复原、近端轴突开始生长、芽生, 再生轴突抵达损伤区所需的时间。一般损伤部位距神经元胞体愈近, 损伤亦愈严重; (2) 损伤部位的延迟, 是指再生轴突进入损伤平面以下神经基膜管之前所需的时间; (3) 损伤平面以下轴突生长期, 是指再生轴突尖最终抵达周围神经末梢所耗费的时间, 主要受生长距离, 轴突尖生长速度的影响; (4) 功能恢复期, 即神经重新支配靶器官, 靶组织及其从失神经支配和被迫废用期恢复所需时间, 由于这段时间变异很大, 因此对神经再生过程的精确时间和准确程度的估计非常困难。

周围神经损伤临床非常多见, 属于常见创伤或其并发症。其损伤性质不同于一般的组织损伤[11], 它本质上归属于细胞损伤的范围, 神经束断裂后所有组成该神经束的神经纤维的神经元均发生细胞损伤, 同时导致神经轴突的连续性中断、神经的传导和支配作用丧失, 也就是自神经元胞体方向传来的指令性神经冲动不能传导至末梢靶细胞, 所有经由顺行轴浆运输系统运输的神经介质和营养靶细胞的物质亦不能继续运输至神经末梢, 导致神经丧失了对靶器官、靶细胞的支配功能和一切其他作用。末梢靶器官、靶细胞丧失神经支配后, 逐渐产生结构上和功能上失神经改变, 例如肌肉萎缩和纤维化、感觉小体变性消失、运动终板变性、坏死等。而且, 发自靶器官、靶细胞的向心性神经冲动不能到达胞体, 经逆行轴浆运输系统运输的、产自靶器官靶细胞、对神经元胞体有重要神经营养价值的因子也不能转运到达神经元胞体, 这些都对神经元的生存与功能的维持有着直接影响, 因此周围神经损伤后将导致整个神经元的损伤反应。由此我们可看出, 周围神经损伤后的第一要务就是及时地恢复神经干的连续性, 全力避免神经元死亡, 积极促进轴突再生, 有效防止效应器萎缩。近些年, 修复周围神经损伤的外科技术取得了很大程度发展;尤其是显微外科技术在周围神经损伤修复中的应用, 极大的促进和改善了神经吻合理念和技术。周围神经损伤后外科修复的主要目的就是准确的对接原本一束的或功能相同的神经束, 从而为再生轴突长入末梢靶器官创造最理想条件, 以达到功能的最佳恢复。

运动性轴突和肌肉运动终板必须重建联系, 再生的轴突才可能最终成熟;同理, 再生若要成功感觉性轴突与感觉末梢器官必须相连。错位的对接生长不能使再生的轴突成熟, 进而影响神经再生的质量。Brushart等 (1980) [12]利用辣根过氧化酶逆行追踪法研究坐骨神经断裂修复后的神经功能束对合情况, 结果:周围神经断裂后不管外膜缝合还是束膜缝合都发生了感觉纤维和运动纤维错误联接的情况, 如此必然产生轴突错误支配终末器官的可能性。故单纯采用显微外科精细缝合的方法完全解决周围神经断裂修复后恢复不佳的问题是不现实的。

周围神经损伤后的再生和修复问题, 始终是困扰临床外科工作者的一大难题, 周围神经损伤后能不能实现成功再生主要取决于是否具备适合其生长的再生微环境[13]。研究发现神经组织成分复杂, 其成分包含:纤维结缔组织、血管、神经外膜、内膜、束膜、雪旺氏细胞和轴突, 其中每一部分在神经正常功能中都承担不同作用, 它们对神经损伤后的反应各不相同, 都会发生各自独立的再生形式。周围神经受损后成功再生的首要条件就是保障神经胞体结构和功能的正常, 防止其发生不可逆变性, 使其维持在可生长状态, 其次就是诱导再生轴突延长穿越损伤区, 最后则是轴突生长锥长入效应器找到并识别靶器官, 重建完整轴突。而其中最为关键问题之一是如何提供一个有利的生长环境给损伤的周围神经, 以促进其充分再生和功能恢复[14]。直接进行神经吻合, 无论采取何种吻合方法, 均难以解决神经束的错对、神经束的遗漏 (断端的逃逸) 及吻合口的结缔组织、瘢痕增生。两断端神经功能束的完整准确对接是保证良好修复效果的关键所在。

周围神经损伤修复后其功能恢复的效果在很大程度上亦取决于新生轴突再生的速度、质量和轴突的定向生长, 现通过研究观察到神经营养因子和神经轴突诱向因子可提高新生轴突再生的速度、质量并促进轴突的定向生长。神经营养因子 (neurotrophicfa ctors, N TFs) 是由靶组织合成的、经轴浆逆向运输至神经元胞体、给神经元胞体提供营养支持、维持神经元细胞存活的多肽类物质[15], 体内起着营养神经元同时还有促进轴突生长的作用。此外, 神经营养因子还发挥着促进胚胎神经元的发育及成熟、保障成熟神经元的存活的作用。神经诱向因子由远端溃变的神经节段合成, 局部形成一个浓度梯度, 在一定的距离内发挥吸引作用而影响轴突的生长方向[16]。

修复机制 篇6

1 仿生骨修复支架材料的作用及其现状

1.1 仿生骨修复支架材料的作用

人体在正常生活中会出现骨组织疾病和缺损的状况, 由于此种疾病会造成机体的结构和功能障碍, 对患者的正常生活造成影响。由于人体具有一定的自愈功能, 患者出现小面积的骨缺损可以通过适当的治疗而痊愈, 但严重性骨损伤便需要采用外来材料进行辅助治疗骨组织。仿生骨修复支架材料在损坏骨骼的修复工作中具有重要作用, 目前优异生物矿化材料需要采用有机分子调控无机分子, 国内外均出现了天然的生物体结构及组合材料, 传统的仿生学设计可以适当的采用材料组合的方法去模拟生物体系, 天然矿化组织均由生物大分子等物质组成, 其在生长过程中会出现一定的有序性[2]。

1.2 仿生骨修复支架材料的现状

随着我国医学技术的进步, 采用各种方式进行骨损伤治疗, 目前使用较为广泛的方法为自体骨移植、异体骨移植、人工合成骨移植。根据大量的治疗经验表明。目前临床上最具有效果的治疗方式属于自体骨移植, 其与人体的兼容性高, 出现排斥概率较低, 但自体骨移植技术进行取材时就难以获取丰富的材料, 并会在一定的程度上影响人体治愈后的活动, 后期的疼痛感也十分明显, 造成患者的痛苦, 因此, 随着医疗改革的脚步, 此种方式逐渐被淘汰。目前采用较为广泛的骨质材料一般为小牛骨、猪骨。其与人体的通行也十分的有利, 且疼痛感较低, 但购买的成本极高, 且进行加工处理的步骤也较为繁琐, 因此, 此种方式也无法大范围的应用。医学技术人员针对市场的需求及各种原因考虑, 正在积极的研究探讨一种在结构上高度模拟天然骨组织基质, 这种骨组织具有良好的生物兼容性与骨再生诱导能力, 以为仿生骨修复支架材料提供良好的治疗材料[3,4]。

2 仿生多级孔生物活性玻璃支架材料及其成骨诱导机制的研究

2.1 仿生多级孔生物活性玻璃支架材料的设计

由于毛海绵可以将物质形成孔隙结构, 并在特殊的环境下可以有利于生成羟基磷灰石的作用。笔者所在医院采用以聚丙三醇、聚乙二醇、聚丙三醇相互构成的共聚物和毛海绵作为模板, 制造出一种具有多级孔生物活性玻璃微管支架材料, 用于骨损伤的修复治疗工作。笔者所在医院采用扫描电镜对此材料进行观察, 分析其结构, 发现该支架材料呈现出多级孔。促使骨损伤修复需要考察材料的相容性、载药性、细胞增殖性。由于生物相容性可以从细胞的增值能力中得以体现, 笔者所在医院截取仿生多级孔生物活性玻璃支架材料的部分, 在其表层培养MC3T3-E1 细胞, 并对其增值能力进行检测, 判断其生物的相容性。笔者所在医院采用地塞米松 (DEX) 进行试验, 发现其具有良好的载药性, 通过仔细的分析与调查, 发现此材料的多孔结构是塑造给药环境的重要支柱[5,6]。

2.2 仿生多级孔生物活性玻璃支架材料成骨诱导机制

以上的试验证明了多级孔MBG微管支架材料具有良好的生物相容性、载药性、促再生性。此种材料的构成较为简单, 生产价格较为低廉, 可以在骨损伤修复应用中具有良好的应用前景, 其仿生多孔的特性可以持续给药, 促进骨组织的持续修复与治疗, 多孔支架材料与纳米纤维支架材料结合可以在骨修复的应用中提高治疗有效率, 促使成骨诱导机制的塑造。

在具体的实践过程中, 笔者发现选择使用这种材料进行治疗的前提是先确定生物玻璃及其复合材料的生物相容性, 大量实验表明, HAP材料对温度的要求并不严格, 通常实验过程中采用模拟体液的方式进行测验, 目前的技术无法保证仿生材料在高温的环境下不发生相变与脆裂[7]。因此, 工作人员需要模拟出自然界磷灰石的矿化机制, 在相对温和的环境下进行材料的培育, 由溶胶制成的HAP晶体具有力学性能差、热稳定性差等特点, 将具有其属性的玻璃生物材料置入人体中时, 材料表面会呈现出一层磷酸钙的薄膜, 具有这种薄膜的材料可以良好的与人体骨骼结合, 并促进骨骼的愈合与再生, 复合材料可以在一定的程度上提高生物玻璃与高分子复合材料的活性与细胞亲和性, 目前采用玻璃活性生物材料在临床医学上广泛应用于人工骨与人工牙的治疗中。大量的资料表明, 采用此种材料的骨修复速度在一定的程度上高于自体骨, 工作人员将药物投入多孔生物玻璃结构中, 并置入生物体的关键部位, 密切观察药物释放的时间与作用时间, 由于其用药特点, 此种材料还广泛应用于生物活性玻璃中的抗生素与抗骨肿瘤药物中, 生物活性材料不仅补填骨损伤的部位, 还通过缓慢的释放药效来降低损伤部位发炎的概率[8,9]。

3 PLLA纳米纤维支架材料及其成骨诱导机制的研究

随着我国分子化学与物理的进步, 人们开始重视对纳米纤维支架材料的研究, 根据材料结构决定其作用, 从化学的角度来讲, 可以通过改变其排列方式、纤维取向来调整干细胞的分化方向。笔者所在医院在此基础上采用静电纺丝技术对左旋聚乳酸 (PLLA) 进行处理, 将金属平板、滚筒作为接收装置, 以制造出无纺和平行排列的纳米纤维支架材料。调查研究表明, 纤维取向可以影响人体骨髓间充质干细胞 (BMSCs) 的形貌, 具体为: (1) 于无纺材料上培养的细胞呈现出无规则、多分枝的形貌; (2) 于平行材料上培养的细胞与纤维排列平行[10]。笔者所在医院根据以上资料开始培养细胞, 定时提取细胞RNA, 采取q RT-PCR进行检测, 结果表明, 无纺纳米纤维材RUNX2、BMP2、OPN、COL1A1、SPARC和BSP等成骨基因明显高于平行材料。

PLLA纳米材料具有模拟天然细胞外基质的结构, 工作人员采用多种方式对此种材料的表面结构进行研究, 发现PLLA纳米材料会根据不同温度的变化而改变自身形态, 其内部的高分子链发生相应的化学变化, 因此, 在具体应用此种材料的过程中, 工作人员需要先将此种材料进行处理, 改善其亲疏水性与细胞亲和性, 细胞的培育对温度及亲水性的要求较高, 因此, 工作人员采用此种材料进行临床治疗时需要对其细胞的相容性与亲水性进行检测与评估, 具体内容为采用三维PLLA纳米纤维支架进行性能改变, 将具有枪机型的-COOH基团与此种材料紧密结合, 增加细胞的增值速率及活性[10,11]。

医用材料对材料的化学性质、物理性质具有一定的要求, 由于PLLA材料本身具有的表面惰性、疏水性。造成其应用具有一定的局限性, 不利于广泛的推广, 医学专家通过不懈的研究, 发现采用低温大气等离子体技术可以调节无纺PLLA纳米纤维材料的化学性质, 提高成骨分化, 保持骨骼活性。笔者所在医院采用离子体对纳米纤维材料进行处理, 持续10~15 min, 检测其表面化学性质, 发现可以通过控制处理时间来提高纳米纤维材料表面的氨基基团、亲水性。q RT-PCR分析显示仪是一种专用的分析检测机器, 工作人员采用此种机器观测到5 min是材料各状态改良最为明显的时间节点。纳米纤维材料的BMP2、RUNX2、ALP、COL1A1、OPN、OCN的表明均有效提高。其中ALP活性检测达到最高值[12,13]。

因此, 笔者所在医院发现无纺纳米纤维调控的成骨分化与化学诱导成分诱导的成骨分化具有一定相似性。调查研究表明, 纳米拓扑结构的特殊性, 促使细胞内部发生力学传导效应, 从而激发成骨分化。通过一段处理技术可以有效的改良PLLA纳米纤维表面特性、生物相容性、成骨活性, 加强新型骨修复材料的研发与设计[14,15]。因此, 工作人员可以通过调控支架材料的拓扑结构来控制细胞的修复程度。采用无纺排列的纳米纤维在修复骨损伤的临床治疗上具有明显优势。

基于两种材料的特点与优势, 笔者所在医院将负载DEX的MBG材料和经等离子体处理5 min的PLLA纳米纤维材料复合处理, 将其应用于狗大腿骨损伤的缺损部位。检验其治疗骨损伤恢复的效果, 根据狗正常恢复的时间规律, 分别于4、12 周对狗治疗位置的骨组织进行取样检测, 结果表明, 狗骨组织恢复良好, 新生骨组织与周围正常骨组织良好的接合, 无不良反应。因此, 可以证明MBG微管材料和经等离子体处理后的PLLA纳米纤维材料的复合治疗可有效提高治疗有效率, 降低不良反应发生率。极具推广价值。

综上所述, 笔者所在医院根据获取的资料及自身多年的研究经验分别设计了仿生多级孔生物活性玻璃支架材料、PLLA纳米纤维支架材料为主的仿生骨修复支架材料, 采用等离子技术改良材料的活性, 采用检测机制评估其生物相容性和成骨诱导能力, 并根据其成骨诱导机制原理与优点将其投用于动物的体内进行骨缺损修复实验, 手术完成后, 评估修复效果。结果表明, 发现MBG材料和纳米纤维材料均可以通过各种技术处理, 提高其相容性、生物活性、成骨活性。从而有效地提高材料应用于人体治疗的骨损伤修复效果。

摘要：社会经济的发展带动着人们生活水平的提高, 人们对仿生骨修复支架材料的设计及其成骨诱导机制的了解度与安全性提出了一定要求, 仿生骨修复支架材料应用在西方国家骨损伤治疗工作中已经越来越普遍, 由于各种客观原因, 我国目前的仿生材料修复工作存在诸多问题, 不能有效的解决目前人体组织修复工作, 融合部分也相继出现不兼容性的状况。本文通过对仿生人工骨修复材料进行概述, 分析探讨了仿生多级孔生物活性玻璃支架材料、PLLA纳米纤维支架材料及其成骨诱导机制的研究, 希望对相关研究者有一定启发。

修复机制 篇7

一、辽河三角洲滨海湿地退化现状

由于受河流搬运淤积和海洋潮汐变化侵蚀, 油田开发和工农业用地侵占及废水不合理排放污染等诸多因素的影响, 再加上湿地保护资金投入不足、科技支撑能力滞后等条件的制约, 辽河口湿地污染区域呈逐年恶化趋势, 退化湿地面积逐年增加, 湿地服务功能不断衰退, 湿地保护形势日趋严峻。

1、工程年久失修, 湿地功能减退

盘锦市的湿地保护工程, 大部分是二十世纪六十年代修建的, 现在已经40多年了, 由于缺少资金投入, 年久失修, 破损严重, 有的工程设施已不能使用。因此, 湿地生态系统的组成结构遭到破坏, 致使湿地的生态功能减退, 尤其是排灌能力受到严重影响, 湿地经济优势没有发挥出来。

2、退海滩涂面积逐年增加, 工程建设滞后, 沙化严重

盘锦市拥有海岸线118公里, 随着地球的变迁退海滩涂面积逐年增加, 现在已有3万多公顷。由于湿地保护工程投入大, 缺少资金来源, 致使宝贵的滩涂资源浪费, 生物减少, 功能下降, 沙化严重。

3、资源短缺, 生物多样性下降

湿地生物都是在水资源得到保证的条件下才能生存。盘锦市淡水资源匮乏, 现有的淡水资源只能保证城市人民生活用水和稻田用水的需要, 没有办法将湿地用水列入计划。因此, 在干旱少雨的年份, 湿地干枯, 功能减退, 生物多样性下降。

4、农田围垦造成湿地面积大幅度减少

据统计, 在“以粮为纲”的年代, 全市围垦退海滩涂3万多公顷, 因没有淡水资源, 土壤盐碱程度加重, 最终无法种植而废置, 部分变成虾田。

5、油田开发使湿地面积大量减少

从二十世纪七十年代开始, 辽河油田在湿地打井600余口, 修建地下管道1000多公里, 筑路200多公里, 占用湿地60多公顷。道路井台的修建, 切断了原来畅通的排灌渠系, 改变了水的流动方向, 使芦苇沼泽湿地, 因长期积水使植被群发生变化, 产量降低, 同时有的区域因干旱, 土壤返盐严重, 植物难以生存, 变成盐碱荒滩, 油田废水排入湿地, 对湿地造成一定污染, 污染物含量远远超过湿地的净化能力。

二、辽河三角洲滨海湿地植被退化原因

1、辽河三角洲滨海芦苇湿地退化原因

辽河三角洲滨海芦苇湿地退化的主要原因是由于人为因素和自然因素共同的作用结果, 使得芦苇赖以生存的生态环境发生了改变, 造成生长发育不良, 致使芦苇湿地植被严重退化。这些人为因素和自然因素包括:农业开发、田间工程老化、配套设施不全、杂草丛生、土壤盐分及灌溉水盐分高、水资源不足等。在诸多因素中, 淡水资源短缺、土壤盐分加重等是主要因素。

2、辽河三角洲滨海湿地翅碱蓬植物群落退化原因

辽河三角洲滨海湿地翅碱蓬植物群落退化的主要原因是由于人为因素和自然因素共同作用的结果, 使得翅碱蓬赖以生存的生态环境发生了改变, 造成生长发育不良而夭折或不能形成正常的种子, 造成恶性循环, 致使湿地植被严重退化。在导致翅碱蓬群落退化的诸多因素中, 淡水资源短缺、盐分加重是主要因素。

三、辽河三角洲滨海退化湿地植被修复技术

1、芦苇湿地群落修复技术

芦苇湿地群落局地退化的原由是土壤盐分影响。湿地生态需水不足, 或道路、建成区的破坏等导致的土壤返盐是引起土壤盐分升高的主要原因。因而, 针对芦苇湿地变化的驱动因素和退化机制, 修复措施应注重:

1.1高抗逆芦苇植株的选育

采用传统选育技术, 通过高盐胁迫等手段, 筛选和培养高抗盐芦苇植株, 以适应河口湿地区高盐环境。

1.2开发水网调控技术

通过生态需水量计算, 应用模型等技术手段, 模拟并预测最佳水网布设, 并将获得的成果应用推广, 解决芦苇湿地群落局地缺水和土壤返盐问题。

1.3协调生产和植被就地修复

调查发现, 芦苇湿地局地退化群落往往是由于道路开发、建成区扩建等破坏了周边芦苇植被, 使土壤直接暴露于阳光下, 土壤水分不断增加而引起了土壤返盐的结果。因此, 工程建设时, 应加强植被就地修复, 减少地表破坏面积。

1.4高效石油降解菌的培育

研究表明, 油井周边200米范围内, 石油类等污染物已经影响了芦苇湿地群落的长势, 石油污染已经成为双台河口湿地的潜在风险。因此, 应针对双台河口区氮、磷和石油类污染问题, 利用芦苇植株对氮、磷的高效吸收和同化能力, 筛选和分离出的高效、耐盐型土著石油降解菌, 达到快速降解石油类污染物, 修复芦苇湿地群落的目的。

2、翅碱蓬湿地群落修复技术

翅碱蓬植物群落的主要限制因子是水分和盐度, 因此, 可采用适当的工程措施进行湿地修复, 如在滩涂布设喷灌系统, 低潮位期间人工喷水淋洗翅碱篷, 降低土壤盐度, 以保证翅碱蓬生长需水。

近l0年来, 潮汐携带大量的泥沙, 使滩涂高出堤内1米, 使得潮水无法达到翅碱蓬生长的区域, 土壤中的盐分不能及时被淋洗掉, 土壤盐分越来越高, 超出了翅碱蓬的耐盐极限, 造成翅碱蓬的大面积死亡。因此, 降低滩涂的高度, 创造适宜翅碱蓬生长的生态环境是行之有效的修复措施。

针对春季干旱少雨, 水分大量蒸发, 土壤含盐量增加, 超过翅碱蓬生长的耐盐极限的问题, 可采取的有效措施是人工修建“红海滩”条田或方格, 进行淡水灌溉或用淡水淋溶, 降低土壤含盐量, 提高翅碱蓬的润湿度, 创造一个适应翅碱蓬生长的最佳生态环境。

综上所述, 辽河三角洲滨海退化湿地经过植被修复后, 芦苇和翅碱蓬植物群落呈正向演替, 原生态景观凸显, 辽河三角洲滨海退化湿地生态系统的生态服务功能得到明显提高, 水禽数量增加, 生物多样性更加丰富, 对滨海退化湿地的景观修复提供了强有力的技术支撑, 起到了示范、辐射、带动作用, 推广应用前景十分广阔。

摘要：辽河三角洲滨海湿地是盘锦极具代表性的滨海湿地, 是世界上最大的滨海芦苇沼泽湿地, 具有极高的经济价值和生态环境价值。但受各方面条件限制, 目前整体开发利用水平不高, 竞争力不强, 生物多样性低, 生态系统脆弱, 部分地区仍处于裸露荒芜状态, 本文通过湿地退化原因分析找出了科学合理的有效修复措施。

修复机制 篇8

1 来源、生物学特性和多向分化潜能

1.1 来源

骨髓和脂肪组织都起源于中胚层, BMSCs是来源于骨髓的类成纤维细胞群, 具有易分离、易扩增和多向分化的潜能。它主要存在于结缔组织和器官间质中[1], 其中骨髓的含量最丰富。ADSCs镜下呈成纤维细胞形态的细胞群, 体外培养过程中发现该细胞群具有稳定的倍增效应和低衰老性, 与BMSCs相似, 因此称之为ADSCs。ADSCs与BMSCs的细胞生长动力学、细胞衰老、多向分化能力以及基因转染效率无显著差异。

1.2 生物学特征

大量的研究发现在缺少分化刺激因子的条件下, h ADSCs表面的标志蛋白有CD9、CD10、CD13、CD16、CD29、CD44、CD49、CD54、CD55、CD59、CD105、CD117、CD146、CD166, 无CD31、CD34、CD45、CD106、HLA-ABC、STRO-1。h ADSCs的表面标记抗原和h BMSCs非常相似, 其中作为多向分化潜能细胞的表面抗原CD105、CD166 (ALCAM) 、STRO-1在两种细胞表面的表达都是阳性, CD117 (干细胞因子受体) 是全能或多能细胞的标志, 在包括ESCs、造血干细胞、h ADSCs、MSCs等多种干细胞表面表达为阳性。ADSCs和MSCs也表达CD29 (在血管生成时起着重要作用) , CD44 (在细胞外基质的生成中起着重要的作用) , CD49e (在细胞纤维蛋白黏附的过程中起重要作用) , 其中CD49为造血干细胞及其前体细胞归巢作用和骨髓动员的标记。报道称ADSCs的免疫标志会随着传代而发生变化, 如间充质细胞表面标志CD13、CD16、CD29、CD44、CD63、CD73、CD90等起初表达低, 但不断传代, 其表达会显著增加。

1.3 ASCs的分化潜能

ADSCs来源于中胚层, 其分化能力也局限于中胚层来源组织。但是通过基因重编程和适当的诱导剂的作用下可向其他胚层组织转化。大量文献报道了ADSCs具有向脂肪细胞, 成骨细胞, 软骨细胞, 淋巴管内皮样细胞[2], 多巴胺能神经元[3], 而BMSCs在一定条件下具有向也可以分化成为, 成骨细胞, 软骨细胞, 神经元和胶质细胞[4], 肝细胞[5,6], 这预示着这两种细胞在细胞治疗学上具有非常巨大的应用前景。

2 参与皮肤创面修复

创面愈合的过程涉及细胞运动、黏附、通讯、增殖、迁移和分化等细胞学行为, 同时也包含细胞内外物质的代谢、基因的启动和调控等一系列生物化学和分子生物学反应。而间充质干细胞的各种生物学特性都非常适合创面的修复治疗, 而MSCs的动员性取决于组织中粒细胞集落刺激因子 (G-CSF) 的水平, 而归巢能力取决于干细胞因子 (SDF) [7], 而外源性的G-CSF, SDF-1能够加强MSC向创伤灶集化信号的表达。当MSCs进入到炎性环境中时, 其免疫调节机制被IFNγ, TNFα和IL-1β等细胞因子激活。

2.1 血管生成与创面愈合

新生血管的形成是创面愈合过程中非常重要的一步, 新生的血管可以为创面提供氧、能量, 加快创面的愈合。之前的研究认为创面形成后的新生血管的形成与胚胎时期血管由成血管细胞产生是不一样的, 直接由内皮细胞形成, 但随后内皮细胞迁移, 不过二者毛细血管的形成大致相同。残存的血管内皮细胞在新生血管化刺激因子作用下伸出伪足, 释放蛋白酶, 如:胶原酶, PA, 降解基底膜, 然后迁移, 迁移前沿的细胞不增殖, 后面的细胞增殖不断提供迁移的细胞, 逐渐形成毛细血管芽。现在发现新生血管化除发芽形式外还有一种非发芽形式。则直接由间充质细胞新生分化, 形成新生的毛细血管, 类似于胚胎时期的血管发生 (Vasculogenesis) 。

据报道BMSCs能在皮肤基地部生成类似于毛细血管生成, 并且表达内皮细胞的标志物 (CD31, v WF, KDR) , LOZITO[8]也证明了向皮肤基底层注入未分化的BMSCs后, 可以发现BMSCs可以向内皮细胞分化, 而基质的组成和铰链水平是影响这一分化因素之一。PORTALSKA在向伤口中注入BMSCs后发现气向内皮细胞转化, 不仅在细胞变型方面, 还表现在功能方面。当ADSCs在含有VEGF和b FGF的培养基下诱导是可以表现出成熟内皮细胞所表达的表型和表达PECAM, CD34, VE-cadherin, 和e NOS[9], 体内实验也证明了将ADSCs直接接种到皮肤创面后, 发现ADSCs向血管内皮细胞分化并表达α-SMA[10]、v WF[11]或者CD31[12]。

2.2 局部炎症与创面愈合

ADSCs具有免疫调节和炎症调节能力, 能够抑制过度发生的炎症, 缓解炎症相关疾病发生的程度。有大量的研究表明, 胚胎期皮肤愈合是低炎症环境下发生的, 愈合速度较成体皮肤快, 并且不会有瘢痕的形成。同时创面炎症程度的适当减弱以及某些炎性细胞的缺失也能够促进创面愈合的速度。基于上述研究背景可以推测, ADSCs有可能通过缓解创面局部的炎症反应促进创面的愈合。ADSCs可以显著抑制促炎因子IL-1、IL-6和MCP-1的表达, ADSCs促进了抗炎因子IL-10的表达。ADSCs植入体内后, 在炎症环境诱导下分泌PGE2, PGE2促进体内巨噬细胞分泌抗炎因子IL-10, IL-10最终缓解了创面愈合过程中的炎症反应, 进而愈合速度加快。当MSCs进入到炎性环境中时, 其免疫调节机制被IFNγ, TNFα和IL-1β等细胞因子激活, MSCs可以调节T细胞的募集, 增殖和活动, 而抑制B细胞和NK细胞从而改善急性免疫反映带来的损伤[13]。通过调节这些细胞MSC可以减轻伤口愈合过程中的纤维化,

2.3 抗纤维化与创面愈合

纤维化皮肤真皮层中的肌成纤维细胞的集聚被认为是纤维性病变的主要机制, 肌成纤维细胞可以合成细胞外基质主要是胶原蛋白, ADSCs能够增加1型胶原和纤连蛋白的量增加1000倍, 而皮肤中胶原蛋白的集聚是皮肤纤维化病变的主要原因。损伤皮肤中的胶原合成和分解处于一个平衡时皮肤的修复就处于一种完美的状态, 但是由于损伤组织中的细胞外基质过度的合成和肌成纤维细胞过度的形成打破了这个平衡, 最终的结果就是疤痕的形成疤痕组织损失了其周围皮肤大约80%的张力, 就造成这部分皮肤特别容易再次受到损伤。AMADO报道[14]在心肌梗死后在梗死灶注入BMSCs后, 心肌纤维化减少, 心脏功能障碍的减轻, 梗死灶附近心肌功能的恢复, 说明BMSCs在抗纤维化的过程中起着重要的作用。MSC能够分泌一系列的细胞因子和生长因子包括:肝细胞生长因子 (Hepatocyte Growth Factor, HGF) , IL-10、肾上腺髓质素 (Adrenomedullin, ADM) 来起抗纤维化的作用, 纤维细胞在HGF的作用下能使TGFβ1, I型胶原蛋白, III型胶原蛋白的表达降低, MMP-1, MMP-3 and MMP-13的表达升高, 而MMP-1, MMP-3和MMP-13能促进细胞外基质ECM的逆转。另外HGF可以通过抑制集成纤维细胞的分化来起到抗纤维化的作用。

2.4 再上皮化与创面愈合

成纤维细胞是创面修复过程中的一种很重要的细胞, Andria采用刮痕创伤模型 (Scratch Wound Assay) 证明了MSC可以加强真皮层中成纤维细胞的迁移来促进伤口的愈合。BMSCs作用于真皮成纤维细胞的84种基因编码的蛋白的5种的表达, 这些蛋白是参与维持细胞外基质稳态和细胞黏附方面的重要蛋白。通过真皮成纤维细胞和BMSCs细胞共培养48 h后发现整合素α7 (ITGA7) 的表达增加, ICAM1, VCAM1, MMP11下降, 而TGF-β1这种在伤口修复中能够促进成纤维细胞增殖的蛋白的基因却没有太大的变化。

3 结论