骨髓间充质干细胞修复关节软骨缺损研究进展

1、骨髓间充质干细胞修复枢纽软骨缺损研究希望【关键词】骨髓枢纽软骨缺损很常见，30岁以上的美国人罹患有病症的髋或膝枢纽炎的发病率为9，每年造成直接本钱为286亿美元。由于不竭攀升的发病率和不令人满意的远期临床疗效，使得枢纽软骨修复在21世纪仍旧是临床的宏大挑衅。软骨构造工程的出现为办理这个题目提供了新思绪，使软骨构造缺损的完全再天生为大概。1枢纽软骨的布局及损伤特点枢纽软骨属于透明软骨，覆盖于长骨末了，重要作用是淘汰枢纽外貌的摩擦。构造学上胶原成份重要由型胶原组成，光镜下基质略呈均质性。枢纽软骨具有条理特点，从外貌到深部依次是：外貌切线区、移行区、辐射区和矿化区。各地区在细胞形态和密度、胶原原纤维

2、含量和摆列标的目的上具有必然的差异，整个枢纽软骨基质内的胶原原纤维呈拱形摆列，有加固软骨构造的作用。枢纽软骨中，软骨细胞仅占软骨体积的510。基质的重要身分是：水(占6678)、胶原(占1318)和卵白多糖(占710)，这些基质身分配合维持软骨布局和成效的不变。软骨缺损可由创伤、磨损、赘生物、先本性畸形等引起。创伤是导致枢纽软骨缺损的最常见缘故原由，重要是由于活动或不测变乱造成。损伤所产生的剪切力可导致枢纽软骨抑制性骨折或骨软骨分散。枢纽软骨属于透明软骨，受损后被四周构造形成的细胞和基质规复和交换，但软骨构造的修复本领很差，它的构造学和生物学特性限定了它的修复本领，多不克不及恢回复有的布局和成

3、效：1缺乏血管，使未分化间质细胞无法进入损伤部位举行雷同其他构造的愈合历程；2软骨构造自己缺乏修复缺损所必须的未分化细胞；3软骨细胞包埋于致密的胶原-卵白多糖基质中，限定了细胞的增殖和迁徙本领；4成熟的软骨细胞受到损伤时的合本钱领固然增长，但很有限而不克不及满意修复的必要1。2应用Ss修复枢纽软骨通过对Ss细胞的分散和体外造就以及对造就条件的操纵，可以促进Ss细胞分化成软骨细胞。3载体选择应用于枢纽软骨缺损修复的支架质料有很多，它为构造形成提供空间架构支持，在促进构造形成方面也起着关键的作用。重要有2种，一类是自然质料，另一类是人工质料。自然质料的支架质料包罗藻酸钙、胶原、纤维卵白、壳聚糖、透

4、明质酸和硫酸软骨素等。自然支架的上风在于泉源普及，代价低廉，具有精良的生物相容性，对机体刺激作用较小，同时具有细胞识别信号(如RGD序列等)，利于细胞粘附、增殖和分化，其有机、无机身分比例符合，具有比人工合成质料更好的微布局和成效。自然质料的缺点是机器性能差，另有大概存在免疫原性和差异批次质量差异的题目，因此其应用受到限定。如今在软骨工程范畴，应用最多的重要有胶原和纤维卵白2种质料。4生长因子选择FGF以bFGF和aFGF两种情势存在。能增长前成骨细胞样细胞的数目，使其骨钙素含量增长，碱性磷酸酶活性落落，促进软骨细胞增殖和分化。IGF促进多种泉源的软骨种子细胞增殖，维持软骨生长和刺激软骨细胞合

5、成型胶原。5修复要领5.1基于软骨下刺激的枢纽软骨修复小至中等巨细的枢纽软骨缺损(152)的病人可以利用骨髓刺激治疗。软骨下骨打孔法，由Pridie于1959年起首提出并应用，即在枢纽软骨缺损区从外貌向软骨下骨板钻孔至出血。微骨折术，在枢纽镜下切除缺损软骨全层，用锥钻打孔至出血而得到髓腔中的干细胞和营养，以举行修复。差异于钻孔术，它可以或许产生一个二维的再生空间，且不引起热源性骨坏死。这2种治疗选择的底子是刺激干细胞分化成纤维软骨细胞，形成纤维软骨，修复入枢纽缺损处6。这种修复终极形成的是纤维软骨，它差异于正常透明软骨的机器特性，但是可以覆盖下面的骨质，如许就可以减轻疼痛和肿胀的病症。Guda

6、s等7应用微骨折术治疗29例膝枢纽软骨缺损患者，别离于6、12、24、36个月举行RI，IRS评分和修订的HSS评分阐发，表现精良率为52。5.2构造工程化软骨修复应用Ss的构造工程化软骨重要有种子细胞-支架和种子细胞-支架-细胞因子2种情势。5.3种子细胞-支架复合物种子细胞-支架复合物是利用支架对细胞的精良相容性和支持性，将种子细胞和载体配合培养得到工程化软骨。支架可以维持软骨缺损内的细胞并作为载体诱导透明软骨细胞。akitani等8报道临床2例骨性枢纽炎患者举行高位胫骨截骨术同时以自体骨髓Ss为种子细胞，复合胶原凝胶移植，修复股骨内髁枢纽软骨缺损。在移植术后6周时可见缺损处形成白色或粉赤

7、色的修复构造，部门构造异染阳性。42周后，缺损外貌可不雅测到白色的软骨构造，局部可不雅测到雷同透明软骨的构造，异染均为阳性。Ueatsu9等报道的Ss复合三维PLGA支架应用表现：用兔自体骨髓血分散出Ss莳植于三维PLGA支架，配合体外造就2周后移植修复兔膝枢纽软骨缺损。术后4周，骨软骨缺损被新形成的平滑白色构造所添补，但是边沿与四周正常软骨构造有颜色差异的边界。构造学不雅察有造就的细胞和细胞外基质。术后12周，缺损处添补以平滑、白色并有光芒的的构造，雷同完备的枢纽软骨边沿与正常软骨构造模糊。构造学不雅察有再生的类透明软骨和大量细胞外基质。5.4种子细胞-支架-细胞因子复合物6预测比年来，Ss

8、及其在软骨构造工程方面生长敏捷，新技能，新理论不竭出现。Behrens15提出自体基质诱导软骨形成(AI)理论要领，使骨髓S作为内涵软骨修复源成为大概。在德国一个多中央的研究机构研究一种新的技能，可以使S在体内增殖和分化并向软骨缺损处聚拢16。细胞组建中枢纽软骨生长相干变革的软骨三维成像，体内细胞追踪，微T扫描重修等技能的应用，为研究软骨构造工程提供了越发有力的要领支持。但是如今仍有很多题目尚待办理。如到如今为止还没有非常美满的分散纯化细胞的方案；移植物在植入体内之前应发育到何种程度为宜，临床上怎样更好地促进Ss与抱负质料相容生长并形成软骨？由于对Ss分化的机制并不明白，这种分化并不不变，分化率有限，分化后的软骨细胞表现出易退化和朽迈的特性。在软骨缺损修复恒久不雅察中创造临时形成的透明软骨终极会被纤维软骨或纤维构造所交换17，18。怎样既操纵增殖又能在得当的时间调控S定向分化成成熟软骨细胞，也是构造工程的一个紧张的题目。以干细胞工程为代表的当代构造工程学是比年来迅猛生长的新范