组织工程软骨新进展

2015-05-20   文章来源:南京医科大学第一附属医院骨科 范卫民     点击量:142 我要说

  软骨损伤的治疗一直是关节外科的难题之一,关节清理术、微骨折术、软骨膜移植术等治疗方法均未能恢复关节正常的透明软骨。利用组织工程技术再生透明软骨成为有希望的的治疗方法。目前基于软骨细胞的软骨修复技术发展迅速,根据出现的先后和不同的技术特点,这些技术目前被分为四代。

  自体软骨细胞移植术(autologous chondrocyte implantation,ACI) 从1994年报道以来,取得了较好的临床疗效,1997年已经获得FDA的批准用于治疗软骨损伤,也被称为第一代软骨修复技术。但ACI也存在失败、分层和组织肥大等并发症,再手术率为15%-30%。

  第二代软骨修复技术是利用组织工程技术修复软骨损伤的开始,特点是将软骨细胞种植于支架,促进软骨细胞生长后,再植入患者体内。其优点在于三维支架能保持软骨细胞的表型,构建的组织工程软骨固定比ACI简便易行。最具代表性的是基质相关的自体软骨细胞移植/植入(matrix-associated autologous chondrocyte transplantation/implantation, MACT/M CI)。 第二代修复技术的缺点是自体软骨细胞来源有限,体外扩增时易去分化,获取时需要手术操作,植入时多需开放手术,难以在关节镜下完成,组织工程软骨多需要缝合或纤维蛋白胶固定,缝合固定可能对周围软骨有一定损伤,而纤维蛋白胶固定不够牢固,部分组织工程软骨在关节活动时脱落。

  第三代软骨修复技术对上一代组织工程软骨进行了改进,主要特点有:采用异体软骨细胞,微创手术,使用具有软骨诱导性的支架,提高支架的力学性能以利于固定,体外给予组织工程软骨力学刺激提高再生软骨的质量。
第四代软骨修复技术针对目前组织工程软骨存在的问题进一步改进,其主要内容有:使用转基因的软骨细胞以促进软骨形成,利用干细胞代替软骨细胞,添加细胞因子,改进支架的生物相容性和细胞亲和力。

  应用组织工程软骨修复软骨缺损时,移植物与受体部位固定不牢固,术后由于关节运动时的剪切力易导致组织工程软骨脱落,且组织工程软骨与宿主骨界面存在愈合不良。人们从自体骨软骨移植手术得到启示,构建组织工程骨-软骨复合墅合组织块修复软骨缺损,其特点包括:固定牢固,骨-骨界面的愈合优于软骨-骨界面,又可以同时修复伴随的软骨下骨损伤,植入前对软骨下骨修整时骨髓何充质干细胞流出,有助于软骨的修复。

  目前组织工程软骨和骨-软骨复合组织块多处于实验室或临床试验阶段,还存在以下问题亟待解决:新生软骨易退化,与周围正常软骨整合欠佳,仍缺乏理想的支架等。但我们相信随着颦着组织工程软骨技术的进一步发展,它在治疗软骨缺损中会发挥越来越大的作用。


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