骨科中干细胞的应用研究

《骨科中干细胞的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、骨科中干细胞的应用研究[]一般认为干细胞是指存在于组织中数目很少的一些分化相对静止的细胞。这些细胞具有两个方面的重要潜能特点，即具有不对称性细胞分裂的能力和自我更新的能力。本文将作一些这方面的研究。　　[关键词]骨髓间充质干细胞；组织工程；骨科　　　　Friedenstain等于1987年又发现在塑料培养皿中培养的贴壁的骨髓单个核细胞在一定条件下可分化为成骨细胞、成软骨细胞、成脂肪细胞和成肌细胞，而且这些细胞扩增20～30代后仍保持其多项分化潜能，称其为BMSCs。其连续传代培养或冷冻保存后仍具有多项分化潜能，而且可以保持正常的核型和端粒酶活性

2、，但不能自发分化。只有在体外特定的诱导条件下，可以向成骨细胞、软骨细胞、肌细胞、神经细胞等方向分化。基于这种强大的分化潜能及易于分离培养，遗传相对稳定的特性，使其在组织工程、细胞治疗方面得到了日益广泛的应用，在骨科领域也显示出了其不同于传统治疗方式的优越性。现将BMSCs在骨科应用综述如下。　　1骨缺损修复方面　　BMSCs复合支架材料治疗骨缺损的实验研究中，Borden等在大段骨缺损动物模型中应用BMP-7及BMSCs复合多聚微球基质材料，发现BMP-7能诱导新骨长入，穿过移植物，使BMSCs的成骨活性增强。Quarto等用BMSCs与羟基磷

3、灰石构建组织工程骨植入长骨缺损区，均完全恢复肢体功能。朱文雄等采用第5代SD大鼠BMSCs，经荧光标记后，调配制成的1×106个/ml细胞浓度后与BMG共同培养6h，然后植入SD大鼠双侧胫骨的实验性骨缺损中，术后8周胫骨骨缺损区可见大量新生不规则骨纤维组织、软骨及纤维骨痂填充，可见骨细胞、骨组织和骨小梁，已形成骨髓腔。李海丰等取第3代BMSCs，以无血清DMEM制成5×106个/ml的细胞悬液符合同种异体冻干骨复合物修复12mm节段性骨－骨膜　　缺损。8周时骨折端的间隙被类骨质充填，并出现大量外骨痂，16周时所有植入物都与桡骨干骨性愈合，并有新

4、骨髓腔生成。结果表明，BMSCs与载体结合植入体内后，直接增强了病变局部细胞介导的骨再生能力，能够快速修复大段骨缺损。王之允等用第2代BMSCs符合异种松质骨载体移植于新西兰大白兔胫骨缺损模型，术后16周缺损区骨皮质与骨端皮质连续，塑形尚可，肉眼无法分辨缺损区；24周胫骨塑形完全。以上结果表明，BMSCs用于骨组织工程学治疗骨缺损具有一定的优越性，为临床治疗骨缺损提供了一种新的治疗思路。沈兵等认为自体BMSCs复合同种异体生物衍生骨支架构建的组织工程骨与自体髂骨游离移植修复四肢骨缺损的临床疗效无显著差异。　　2软骨修复　　SCs掺入Ⅰ型胶原凝胶

5、修复兔膝关节软骨的大片缺损，术后2周即形成透明软骨，24周缺损的关节软骨得以修复，但修复的软骨比正常的关节软骨薄，有些区域缺乏软骨蛋白多糖。Yoo等将BMSCs分离、体外培养、扩增后导入修饰基因，然后将这些遗传修饰的细胞与软骨诱导因子一起注入损伤集中区域，发现这些细胞的靶细胞和生物活性因子到达受损的关节软骨处并逐渐使受损的关节软骨得到恢复。董启榕等抽取兔骨髓体外扩增后，与Ⅱ型胶原凝胶载体结合，植入兔关节缺损中，获得透明软骨样修复，修复软骨与周围组织连接良好，认为Ⅱ型胶原作为载体较Ⅰ型胶原效果好。SCs的Ⅰ型胶原海绵较单纯I型胶原海绵和骨膜能更好

6、地促进半月板的愈合，并形成组织学上与正常半月板相似的纤维软骨，但仍会出现关节的退行性变。Gangji等报告对13例（18髋）ARCOⅠ～Ⅱ期的股骨头坏死患者进行了为期2.5年的前瞻性队列研究，研究发现髓心减压植入自体骨髓单核细胞移植组的疗效明显好于单纯髓心减压组，提出植入自体骨髓单个核细胞对股骨头坏死的早期阶段的治疗是有效的，同时也比较安全。但由于少数病人和后续观察时间短，需要进一步研究证实。BMSCs是动物体内软骨组织损伤后的主要修复细胞，不同的间充质细胞修复软骨缺损的能力不同。Nevo等比较不同干细胞对关节软骨缺损的移植修复效果，发现自体骨

7、髓BMSCs成功率100%，而异体骨髓BMSCs成功率仅31%。　　3软组织修复　　Badiavas等抽取3例病程超过1年的慢性难愈合创面患者的骨髓，体外培养并纯化BMSCs后回植创面。2周后伤口面积减少，血管的真皮和真皮厚度增加，最后所有患者创面愈合，真皮重建，组织学显示瘢痕形成减少。耿献辉等将SD大鼠BMSCs进行体外培养扩增后，以生长状态良好的BMSCs接种于制备好的组织工程化脱细胞真皮支架上，进行体外联合培养，构建组织工程皮肤。结果体外培养的SD大鼠BMSCs生长良好，传代扩增容易，组织工程化脱细胞真皮基质去细胞完全，BMSCs在脱细胞

8、真皮基质中生长良好，可体外构建组织工程皮肤。闫国和等将人羊膜负载BMSCs移植到小香猪全厚皮肤缺损创面，术后18～20d脱痂愈合。用家兔自体BMSCs