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骨组织工程的一般概述2021-12-27 09:30:45

经典的骨组织工程是通过体外优化组合种子细胞、支架材料、成骨相关活性因子构建组织工程骨,并将其植入骨缺损部位,以实现局部骨组织修复再生的技术。其中种子细胞是一类来源稳定,容易获取,取材对患者损伤小且具有增殖和定向分化能力的细胞,目前用于骨组织工程的种子细胞主要为骨髓间充质干细胞,也有报道脂肪和肌肉来源的间充质干细胞成功治疗骨缺损的例子。支架由多孔的材料合成,在空间位置、大小、宏观形态和微观拓扑结构上高度模仿自体骨,理想情况下能时序释放再生不同时期所需的不同活性因子,且其降解速率与新骨形成速率一致。

为植入和/或体内募集的种子细胞向缺损中心处的生长提供结构支持,具有良好的生物相容性和力学传导性。其中胶原支架作为天然细胞外基质,聚乳酸-羟基乙酸共聚物支架作为高分子材料,羟磷灰石支架具有与人体骨骼结构相似的特性,均具有良好的生物相容性及可降解性。但其直接运用仍无法满足实际需求,故常将支架材料与其他可降解高分子材料结合: 如将胶原与壳聚糖相交联; 改善制作工艺: 如静电纺丝法制备 PLGA; 制成更易吸收的纳米结构: 将羟磷灰石制成纳米颗粒。
 
成骨相关因子包括生长因子,编码生长因子的转录因子以及调控生长因子合成通路的因子等,其表达可加速间充质细胞成骨或血管化,调节细胞免疫反应,促进成骨细胞生长,抑制破骨细胞生长,抑制炎性因子分泌,促进组织修复,伤口愈合等,包括 BMP,胰岛素样生长因子、转化生长因子β、血小板源性生长因子、血管内皮生长因子等。其中BMP是TGF-β超家族中分泌的信号因子,在骨形成中起着重要的作用,BMP-2 和BMP-7已被FDA批准用于临床治疗不愈合骨折和脊柱融合。
 
出自《基因治疗用于骨组织工程的研究进展》作者张志翔,徐恋祎。