综述=组织工程化骨修复材料临床应用问题与对策,

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1、组织工程化骨修复材料临床应用问题与对策TheObstacleandProspectofEngineeredBoneGraftinginClinicalApplication邵华荣综述邓廉夫教授审校SummarizedbyHua-RongSHAOApprovedbyProfessorLian-FuDENG摘要合成材料组织工程骨移植物是当前骨移植材料研发重点，发展迅速，但是，丨I前研发的各类支架材料性能存衣缺陷，还不能完全满足临床要求；细胞体外筛选、扩增、分化和为能在局部持续释放细胞因子而采用的转基因细胞移植或腺病毒转染局部细胞等技术还存

2、在安全隐患，回植体内后不能保证细胞活性，细胞骨组织工程种植体构建质量、及时性，储存、运输等方面还不具临床规模化应用的可行性。bl前,无细胞人工合成材料在临床上脊柱融合、良性骨肿瘤刮除后填充等方而应川较普遍，细胞骨组织工程移植物应川仅见于散在病例报道。骨组织工程；支架；干细胞；细胞因子;临床上严亜创伤、肿瘤切除、骨感染、骨坏死等原因导致的的骨缺损、骨折不愈合以及人工假体置换及翻修、脊柱、关节融合等十分常见，口体皮质-松质骨移植仍是无法被替代的“金标准”，但是，存在诸如供区新的创伤、感染、疼痛等并发症，特别是，來源有限不能满足临床需要，因

3、此，同种界体件以较好的忡传导、诱导性，成为继自体件移植之灰的首选⑴，但是，來源仍然有限，其他缺陷如：新鲜异体移植存在疾病传播、免疫排斥和难以保存等问题；深低温或冻干处理可降低免疫原性和疾病传染，但成骨诱导性能降低；异体脱钙骨(demineralizedbonematrix,DBM)的骨诱导性也较差，并受加丁方法和供体年龄等因素的影响等。在自体和异体骨越来越不能满足临床需要的的情况卞，组织工程化骨人工合成材料的研发与应用成为重点。1・组织工程化骨修复材料的临床应用现状器官的组织工程的-•般技术路线是在体外用支架、种子细胞、细胞活性因子有

4、机结合,构建有牛命的种植体，植入缺损部位，以替代病损组织器官，恢复正常的牛理结构和功能。骨组织结构、生化代谢和生理功能相对较简旳，与软骨、肌腱、神经等组织工程再造相比,骨组织工程又具有一定的特殊性，其种植休的构建除经典的支架+细胞+细胞活性因子模式外，还有支架+细胞和支架+细胞活性因子筹。从1965年Urist发现骨形态发生蛋白质(BoneMorphogeneticProtein,BMP),40年来研究者着力构建了承载BMP的缓释系统(DrugDelivery作者单位：200025上海交通大学医学院瑞金医院骨科上海市伤骨科研究所基金项

5、日：上海市“登山计划”，NO.06DZ22020System,DDS),这种支架+细胞活性因子植入体内后，局部持续释放BMP,作川于随血管和肉芽长入的基质干细胞和血液中骨髓干细胞，诱导成忖促进骨修复。学者将这种无细胞种植体归为广义组织工程骨范畴，而H.后者省掉了细胞分离培养、复合等复杂环节，不涉及细胞移植的伦理学问题，牛产、保存、运输方便，更贴近临床规模化应用，成为骨组织工程的虫要补充。无细胞人工材料普遍丿IJ于良性骨瘤刮除后填充和脊柱融合等2引；细胞型组织工程骨7k2001年后陆续应用于临床。Vacanti用疑基磷灰石支架(hydr

6、oxyapatitescaffolds,HAS)复合经过体外扩增的骨膜细胞后，立即植入体内修复再造外伤性缺失的拇指远节指骨⑷，证明了此方法临床有效性；Quarto等⑸体外培养扩增口体骨髄基质干细胞(bonemesenchymalstemcells,BMSCs),与HAS复合构建细胞+支架移植物，立刻植入4-8cm骨干缺损处，证明对大骨缺修复有促进作用，7年随访效果满意；柴岗等⑹等川自体BMSCs复合DBM修复颌而部忡缺损成功；杨志明等⑺用异体忖膜复合支架修复多部位忖缺损、骨不连取得良好效果；Wamke筹&91利用钛合金网填充牛骨松质颗

7、粒，复合自体BMSCs、BMP-7和I型胶原(collagentype-I)后立刻植入背阔肌袋中使血管化，7W后二次移植到下颌骨缺损处，成功再造下颌骨；Kitoh等呵报道在用牵张成骨方法来治疗2例软骨发育不良、1例先天性胫骨假关节遗留下肢不等长(3个股骨、2个胫骨)时，在局部注射经体外扩增和诱导向成骨样细胞分化的口体BMSCs＞混入凝血酶(thrombin)、钙离子(calcium)的富含血小板的血浆(platelet-richplasma,PRP),可加快成骨并安全微创;Morishita等将自体BMSCs体外扩增、成骨诱导，在2-

8、4d分化为成纤维细胞是与HA复合，经过4W增殖分化，通过检测证明成骨构建了体外再生骨，并用于3例良性骨肿瘤治疗，术后影像学结果显示，骨修复速度比文献报道的单纯HA明显加快。•此外，组织工程技术在口腔颌而外科重建腭骨M牙周